ADS主要仿真器介绍

ADS主要仿真器介绍   

    ADS ( Advanced Design System ) 是美国Agilent公司推出的电路和系统分析软件，它集成多种仿真软件的优点，仿真手段丰富多样，可实现包括时域和频域，数字与模拟，线性与非线性，高频与低频，噪声等多种仿真分析手段，范围涵盖小至元器件，大到系统级的仿真分析设计；ADS能够同时仿真射频（RF），模拟（Analog）,数字信号处理（DSP）电路，并可对数字电路和模拟电路的混合电路进行协同仿真。由于其强大的功能，很快成为全球内业界流行的EDA 设计工具。   

    下面来详细介绍ADS 在射频、模拟电路设计中的常用的仿真器及其功能。   

1. DC Simulation   

    直流仿真是所有仿真的基础，它可执行电路的拓扑检查以及直流工作点扫描和分析。   

2. AC Simulation   

    交流仿真能获取小信号传输参数，如电压增益，电流增益，线性噪声电压，电流。在设      计无源电路和小信号有源电路如LNA 时，此仿真器十分有用。   

3.S-parameter Simulation   

    微波器件在小信号时，被认为工作在线性状态，是一个线性网络; 在大信号工作时，被认为工作在非线性状态，是一个非线性网络。通常采用S 参数分析线性网络，谐波平衡法分析非线性网络。   

    S 参数是入射波和反射波建立的一组线性关系，在微波电路中通常用来分析和描述网络的输入特性。S 参数中的S11，和S22 反映了输入输出端的驻波特性，S21 反映了电路的幅频和相频特性以及群时延特性，S12反映电路的隔离性能。   

    S-parameter Simulation 仿真时将电路视为一个四端口网络，在工作点上将电路线性化，执行线性小信号分析，通过其特定的算法，分析出各种参数值，因此，S-parameter Simulation可以分析线性S-parameter，线性噪声参数，传输阻抗（Zij）以及传输导纳（Yij）。   

4. Harmonic Balance Simulation   

    谐波平衡仿真器着眼于信号频域（Frequency Domain）特征，擅长处理对非线性电路的分析。如果调制的周期性信息可以用简单的几个单载波及其谐波表示出来，或者说如果付氏级数展开式很简单的话，Harmonic Balance Simulation是一个有效的分析工具。但是，如果分析的是诸如CDMA等信号，不具备简单的周期信号的特点，那么，Harmonic Balance Simulation 也就不能胜任对系统的仿真工作。   

    一般网络（系统）是由线性子网络和非线性子网络组成。线性子网络的特性可用频域代数方程来描述，而非线性子网络则建筑在时域的非线性方程上来描述。平衡时，经Fourier变换成时域的线性子网络端口电压和电流应满足非线性子网络端口的电压和电流，同样，经Fourier变换成频域的非线性子网络端口电压和电流应满足线性子网络端口的电压和电流。因此，设定一个最大的谐波数，建立一个线性子网络端口电压（电流）和非线性子网络端口的电压（电流）的误差函数，通过迭代，实现稳态的线性子网络和非线性子网络的谐波平衡。采用谐波平衡仿真器可以仿真噪声系数，饱和电平，三阶交调，本振泄漏，镜象抑制，中频抑制，组合干扰等参数。   

    一般而言Harmonic Balance Simulation 设计射频放大器，混频器，振荡器时十分有用。当设计大规模RFIC或RF/IF 子系统时，由于存在大量的谐波和交调成分，Harmonic Balance Simulation 必不可少。   

5. Large-Signal S-parameter Simulation ( Simulation-LSSP )   

    Simulation-LSSP 是Harmonic Balance Simulation 的一种，不同的是前者执行大信号S-parameter 分析，因此在设计功放时十分有用。后者，一般只用于小信号S-parameter分析。