ADS设计压控振荡器 VCO
应用ADS 设计VCO
1.振荡器的基本知识和相关指标
1.1振荡器的分类：
微波振荡器按器件来分可以分为：双极晶体管振荡器；场效应管振荡器；微波二极管(踢效应管、雪崩管等)振荡器。
按照调谐方式分可以分为：机械调谐振荡器；偏置调谐振荡器；变容管调谐振荡器；YIG 调谐振荡器；数字调谐振荡器；光调谐振荡器。
1.2 振荡器的主要指标：
① 振荡器的稳定度：这里面包括：频率准确度、频率稳定度、长期稳定度、短期稳定度和初始漂移。频率准确度是指振荡器实际工作频率与标称频率之间的偏差。有绝对频率准确度和相对频率准确度两种方法表示。
绝对频率准确度：
)(0Hz f f f -=?
其中f －实际工作频率；
0f －标称频率。
相对频率准确度式绝对频率准确度与标称频率准确度的比值，计算公式为：
)(0
00Hz f f f f f -=? ② 频率稳定度：频率稳定度是指在规定的时间间隔内，频率准确度变化的最大值，也有两种表示方法：绝对频率稳定度和相对频率稳定度。频率稳定度还可以分为长期频率稳定度、短期频率稳定度和瞬间频率稳定度。
③ 调频噪音和相位噪音：在振荡器电路中，由于存在各种不确定因素的影响，使振荡频率和振荡幅度随机起伏。振荡频率的随机起伏称为瞬间频率稳定度，频率的瞬间变化将产生调频噪音、相位噪音和相位抖动。振荡幅度的随机欺负将引起调幅噪音。一次，振荡器在没有外加调制时，输出的频率不仅含振荡频率f 0，在f 0附近还包含有许多旁频，连续分布在f 0两边。如下图所示，纵坐标是功率，
f 0处是载波，两边是噪音功率，包括调频噪音功率和调幅噪音功率。
图1正弦信号的噪声边带频谱
图2 相位噪声的定义
如图2所示，（单边带）相位噪声通常用在相对于载波某一频偏处，相对于载波电平的归一化1Hz带宽的功率谱密度表示（dBc/Hz）。
1.3振荡器的物理模型
下图所示的是振荡器的物理模型，主要由谐振网络、晶体管和输入网络这三部分组成。
图3
本节论述的振荡器采用共基极反馈振荡器，这种类型的振荡器的物理模型如下图所示。
图4
图5
电路组态在微波频率范围内的低频端，常应用集中元件构成振荡器，基本的振荡器电路组态有三种：考毕兹型、哈特莱型及克拉泼型振荡器。如图5所示。
考毕兹型(a)应用一电容器作为调谐电路中的分压器，以提供适当的回授能量。哈特莱型(b)应用一抽头式电感调谐电路，而克拉泼型振荡器(c)则相似于考毕兹型，不同的式另外用了一只电容与电感相串连，以改善频率稳定性。在较高的微波频段内，晶体管的极间电容、包括封装寄生电容可提供部分或者全部的回授作用。另外加入反馈网络的目的，则在于增加负阻电阻值，以获得最佳功率输出。
振荡器的直流偏置：微波双极晶体管、场效应晶体管偏置电路的设计如同振
荡器的射频电路设计一样重要。因为它关系到微波振荡的稳定性、相位噪音、功率、效率的高低，故应当正确设计偏置电路，并选择最佳直流工作点，以达到最高的射频性能。设计的原则取决于应用。例如用作低噪声振荡器：采用硅双极晶体管时Vce可以在5－10V、Ice可在3－8mA内选择；采用砷化镓场效应管时V
DS
大概为3.5V，I
DS 大概为8－10mA，一般选择相当低的漏源电压V
DS
和电源I
DS
。
1.4微固态振荡源的设计方法
微固态振荡源的传统设计方法，是设计者从给定的技术指标出发，选择振荡器件及电路形式，按简化的等效电路或图解方法，按照现有的设计资料或者以往的经验，初步设计制成电路，调测其特性，然后根据所测性能与技术要求进行比较。如果不满足给定指标，再修改电路直到满足要求为止。而引入了微波电路设计CAD后，这个过程可以作出适当的调整，调整为：定模、分析、最优化。
2 设计目标
设计一个VCO，要求工作在2.3GHz左右，带宽为400MHz左右。
3硅双极性管等效模型分析模型
本节的振荡器采用HP公司生产的AT41411硅双极管。
主要的指标有：
低噪音特性：1GHz时噪音系数是1.4dB；2GHz时噪音系数是1.8dB；
高增益：1GHz是增益为18dB；2GHz时增益为13dB；
截至频率是：7GHz，有足够宽的频带；
直流偏置：Vce＝8V；Ic＝10 mA
封装形式：STO143
因为该振荡器工作的频率有2GHz这么高，这个时候晶体管之间的结电容和封装管子引入的引线电感和分布电容就必须要考虑了。图6是双极性硅管的高频信号模型，具体的典型参数值在后表。图7是考虑了封装后的双极性硅管的高频信号模型，具体的典型参数值也见后表。由于这些参数HP公司是没有提供的，只提供了S参数，所以我们不能用这种小信号模型来做仿真，只能利用这些小信号模型来估算振荡器其他部件的参数值。HP_AT41411在ADS的器件库里面带有，可以直接使用。
图6
图7
表1 硅双极管管芯等效电路元件典型值
4 确定实际电路
图8是本节振荡器采用的具体电路，其电路结构如图9所示
图8
图9
把结电容和封装电感、电容考虑进去后，振荡器的谐振回路等效为图10所示，这样需要设计的只有：偏置电路、变容管的VC特性和振荡器的调试以及相位噪音分析。
图10 谐振回路等效电路
5 具体设计过程
5.1创建一个新项目
◇启动ADS
◇选择Main windows
◇菜单－File－New Project，然后按照提示选择项目保存的路径和输入文件名
◇点击“ok”这样就创建了一个新项目。
◇点击，新建一个电路原理图窗口，开始设计振荡器。
5.2偏置电路设计
◇在电路原理图窗口中点击，打开Component library
◇按“ctrl+F1”打开搜索对话窗口
◇搜索器件“ph_hp_A T41411”这就是我们在该项目中用到的Agilent公司的晶体管◇把搜索出来的器件拉到电路原理图中，按“Esc”键可以取消当前的动作。
◇选中晶体管，按可以旋转晶体管，把晶体管安放到一个合适的位置。
◇在中选择probe components 类，然后在这个类里面选择并安放在适当的位置，同理可以在“Sources－Time Domain”里面选择，在lumped components里面选择，并按照图11放好。
◇在optim/stat/Yield/DOE类里面选择，这里需要两个，还有一个
◇在Simulation－DC里面选择一个
◇上面的器件和仿真器都按照下图11放好，并单击连好线
◇按这时会出现一个这样的对话框，输入你需要
的名字并在你需要的电路图上面点一下，就会自动给电路接点定义名字，如图11所示定义“Vcb”，“Veb”节点名称
◇双极，把该I_Probe的名称改为ICC
◇双击其中一个并修改里面的内容，如图12所示
图12
◇双击另外一个，并修改里面的内容如图13所示
图13
◇双击并把里面的Optimization Type修改为“Gradient”类型
◇把接在“C极”上的电阻改为，把电源改为“12V”
◇把接在“S极”上的电阻改为，把电源改为“－5V”
◇按“F7”快捷键进行仿真
◇在Data Display窗口，就是新出来的窗口中，按键，会选择“R.R1；R.R2”这样就会显示出优化的直流电阻的数值，如图14所示。
图14
5.3变容管测量
◇新建一个电路原理图窗口
◇如上面的做法一个，建立如图15所示的电路图，其中“Term”、“S-PARAMETE”、“PARAMETER SWEEP”都可以在“Simulation－S_Param”里面找到。变容管的型号是“MV1404”可以在器件库里面找到，方法可以参考上面查找晶体管的方法。
图15 可变电容VC曲线测量
◇按并双击它，修改里面的项目，定义一个名为：“Vbias”的变量
◇修改电源的属性，把Vdc改为“Vbias”
◇双击，并修改属性，要求单点扫描频率点
2.3GHz，并计算“Z参数”
◇双击，并修改属性，要求扫描变量“Vbias”，选择Simulatuion1“SP1”
◇按“F7”进行电路仿真。
◇在“Date Display”按，并在对话框里编辑公式为：
◇按，并单击“advance”选项，把“C_Varactor”输入对话框里面，点
击“确定”就可以显示如图16所示的曲线。
图16 VC曲线
◇按，同样单击单击“advance”选项，把“C_Varactor”输入对话框里面，点击“确定”就可以显示如图17所示的表格。
图17
利用该VC曲线，结合硅双极管的管芯模型和封装模型，按照典型值，利用等效谐振图可以计算出该振荡器的谐振频率在反馈电感为0.2nH级这个数量级的时候，振荡频率为4.0GHz左右，考虑到该模型只有定性参考价值，所以确定该振荡器结构，并可以在仿真过程中，不断的修改和优化电路参数，使得振荡器达到设计要求。
5.4振荡器瞬时仿真
利用Transient Simulation仿真器可以做振荡器的瞬时仿真，看到实时波形。◇新建一个电路原理图文件
◇在这张电路原理图中，按照上面的方法，建立如图18所示的电路图
图18振荡器电路原理图
注意：记得要添加“V out”这个节点名称，还有假如器件找不到的，在器件库里面查找，具体情况可以参考查找“晶体管”一节。
◇在“Simulation－Transient”类里面找到瞬时仿真器，并双击修改里面的参数，如
下图19所示。其中“star time”表示开始仿真的时间；“stop time”表示结束仿真的时间，“MaxTimeStep”表示最大的抽样时间，这里按照抽样定理对最大的抽样时间是有要求的，具体的算法和介绍可以参考ADS的帮助文档，在文档里面查找“Transient“就可以了。
图19 瞬时仿真器配置
◇按“F7”开始仿真
◇在出来的“Data Display”窗口里面，按，选择“Vout”按确定，这样就可以看到
“Vout”点的瞬时波形，按，并“new”一个新的“Marker”，在“V out”
的瞬时波形图中，点击一下，然后移动鼠标，把“marker”移动到需要的地方，就可以看到该点的具体数值。结果如下图20所示。
图20
◇按，编辑公式：
这表示要对“Vout”在“Marker”m1，m2之间进行一个频率变换，这样出来的“Spectrum”就是m1和m2之间的频谱。
◇按，在“advanced”里面加入“Spectrum”点击“OK”就可以看到m1和m2之间的频谱分量，加入“marker”m3就可以知道振荡器大概振荡的频率。如图21所示。
图20 m1，m2之间的频谱
5.5振荡器的谐波平衡仿真
◇新建一个电路原理图或者就在“Transient仿真电路图”里面，把电路原理图改为如下图21所示的电路图
图21 谐波平衡仿真的电路图
这和瞬时仿真唯一不同的就是多加入了一个“OscPort”器件在反馈网络和谐振网络之间，这是谐波平衡法仿真相位噪音的需要，具体的情况可以参考ADS的帮助文档，查找“OscPort”就可以看到很具体的帮助信息。其中“OscPort”是在类“Simulation-HB”里面。
◇在类“Simulation-HB”里面把仿真器拉出来，并双击配置这个谐波平衡仿真器
第一步：设置频率和“Order”如下图22所示
图22
第二步设置参数，主要是把“OverSample”改为4，如下图23所示
图23
第三步：设置噪音计算，把最后一行的“Nonlinear noise”和“Oscillator”都选上，然后在“Noise frequency”里面选择的扫描方式是“log”相位噪音的计算从1Hz到10MHz，并把“FM noise”调频噪音也计算出来，具体如下图24所示。
ADS设计报告示例
应用ADS软件设计低噪声放大器 摘要：简单介绍了应用ADS软件设计一种低噪声放大器的过程，给出了仿真结果。Abstract：Introduce the design process of a kind of low noise amplifier with ADS software, and give out the simulative result. 关键词：ADS 低噪声放大器噪声系数三阶交截点 Key words: ADS LNA NF IP3 ADS（Agilent Design System）是安捷伦公司的一个高级的电路设计软件，它可以完成微波射频的设计、优化以及DSP的设计，是实际工作中倍受推崇的微波射频设计软件，当然其它如MWOFFICE、GENESYS、ANSOFT等也是常用的微波射频设计仿真软件。 一、设计方案要求 为保证低噪声放大器的技术指标，首先要根据频率以及增益的要求来选择好低噪声放大管，在此以Agilent的Phemt管ATF-54143为例来介绍设计过程，该器件在通讯频段具有低的噪声系数(Nf)以及较高三阶交截点(IP3)，而ATF-54143在f=900MHz，Vds=3V Ids=60mA时关键指标是： Nf =0.3 dB Ga=23.4 dB OIP3=35.3 dBm P1dB=18.4 dBm 通常低噪声放大器中只用一级低噪声放大管并不能保证系统增益的要求，一般在其后还要其它放大管来提高低噪声放大器的增益和输出功率1dB压缩点（P1dB），因此必须考虑后几级放大管对整个放大器噪声系数的影响。 此外，一般要求通讯系统中低噪声放大器的输入输出驻波比小于1.5，而较低的噪声系数将造成输入驻波不能满足要求。要保证输入驻波指标，可采用双平衡放大或在低噪声放大管前加隔离器，或采取牺牲一点噪声系数做低噪声放大管的匹配电路。由于采用双平衡放大电路需要两个低噪声放大管，从而使电路变复杂，因此本设计采用加隔离器方案改善输入驻波，对隔离器的要求是具有很小的插入损耗（通常普通隔离器的插入损耗在此频段为0.3dB可满足要求）。 二、设计过程 针对方案要求，以下简要介绍采用单管方案进行设计和仿真的过程。 1、原理图设计 我们参考Agilent的器件资料（ATF-54143）来完成低噪声放大管的原理图设计，首先应在ADS软件中进行原理图的编辑，如图１所示。 在设计中需注意以下几点： （1）微带线的设计：微带线在相应频率上必须等效50 ，对于图中所用的PCB材料，常取微带传输线的宽度为1.9mm。 （2）元器件的取值：因为是在高频段内，我们必须考虑到每个元件，如电感、电容，并不能等效为理想器件，还应该考虑其它因数（如Ｑ值、引线、管脚等）。在这里为方便说明均使用了理想化的电感、电容及电阻。 （3）相关器件可从ADS的元件库中调出，而ATF-54143的ADS模型可从Agilent 的网站上下载，不需要自己去做该元件。 （4）为了对电路进行S参数设计仿真，需给出相应的扫描频率范围S-PARAMETRS （本设计为100MHz~1500MHz）。 （5）印制板材料的参数MSUB：板厚１毫米，Er为4.3的普通PCB板。
[整理]ADS设计混频器
应用ADS 设计混频器 1． 概述 图1为一微带平衡混频器，其功率混合电路采用3dB 分支线定向耦合器，在各端口匹配的条件下，1、2为隔离臂，1到3、4端口以及从2到3、4端口都是功率平分而相位差90°。 图1 设射频信号和本振分别从隔离臂1、2端口加入时，初相位都是0°，考虑到传输相同的路径不影响相对相位关系。通过定向耦合器，加到D1，D2上的信号和本振电压分别为： D1上电压 )2 cos(1π ω- =t V v s s s 1-1 )cos(1πω-=t V v L L L 1-2 D2上电压 )cos(2t V v s s s ω= 1-3 )2 cos(2π ω+ =t V v L L L 1-4 可见，信号和本振都分别以 2π相位差分配到两只二极管上，故这类混频器称为2 π 型平衡混频器。由一般混频电流的计算公式，并考虑到射频电压和本振电压的相位差，可以得到D1中混频电流为：
∑ ∑∞ -∞ =∞ -+- = m n L s m n t jn t jm I t i ,,1)]()2 (exp[)(πωπ ω 同样，D2式中的混频器的电流为： ∑∑∞ -∞ =∞ + += m n L s m n t jn t jm I t i ,,2)]2 ()(exp[)(π ωω 当1,1±=±=n m 时，利用1,11,1-++-=I I 的关系，可以求出中频电流为： ]2 )cos[(41,1π ωω+ -=+-t I i L s IF 主要的技术指标有： 1、噪音系数和等效相位噪音(单边带噪音系数、双边带噪音系数)； 2、变频增益，中频输出和射频输入的比较； 3、动态范围，这是指混频器正常工作时的微波输入功率范围； 4、双频三阶交调与线性度； 5、工作频率； 6、隔离度； 7、本振功率与工作点。 设计目标：射频：3.6 GHz ，本振：3.8 GHz ，噪音：<15。 2.具体设计过程 2.1创建一个新项目 ◇ 启动ADS ◇ 选择Main windows ◇ 菜单－File －New Project ，然后按照提示选择项目保存的路径和输入文件名 ◇ 点击“ok ”这样就创建了一个新项目。 ◇ 点击 ，新建一个电路原理图窗口，开始设计混频器。
ads设计的滤波器.
1 课题背景 随着信息化浪潮的推进，现代社会产生了巨大的信息要求，通信技术正在向高速、多频段、大容量方向发展。目前移动通信中所使用的主要频率为0.8-1.0GHz，全球GSM频段分为4段，即850/900/1800/1900MHz。在宽带移动化方面，IEEE802工作组先后制定了WLAN和WiMAX等技术规范，希望能沿着固定、游牧/便携、移动这样的演进路线逐步实现宽带移动化，常用的WLAN通信频段标准为IEEE802.1b/g(2.4-2.5GHz)和IEEE802.11a(5.2-5.8GHz)。为了在移动环境下实现宽带数据传输，IEEE802.16WiMAX成了宽带移动的主要里程碑，促进了移动宽带的演进和发展，2.3-2.4GHz和3.4-3.6GHz频段均被划分为WiMAX的全球性统一无线电频段。这正是S波段的应用，因此如何研究出高性能，小型化的滤波器是目前电路设计的的关键之一。 当频率达到或接近GHz时，滤波器通常由分布参数元件构成，分布参数不仅可以构成低通滤波器，而且可以构成带通和带阻滤波器。平行耦合微带传输线由两个无屏蔽的平行微带传输线紧靠在一起构成，由于两个传输线之间电磁场的相互作用，在两个传输线之间会有功率耦合，这种传输线也因此称为耦合传输线。平行耦合微带线可以构成带通滤波器，这种滤波器是由四分之一波长耦合线段构成，它是一种常用的分布参数带通滤波器。 当两个无屏蔽的传输线紧靠一起时，由于传输线之间电磁场的相互作用，在传输线之间会有功率耦合，这种传输线称之为耦合传输线。根据传输线理论，每条单独的微带线都等价为小段串联电感和小段并联电容。每条微带线的特性阻抗为Z0，相互耦合的部分长度为L，微带线的宽度为W，微带线之间的距离为S，偶模特性阻抗为Z e，奇模特性阻抗为Z0。单个微带线单元虽然具有滤波特性，但其不能提供陡峭的通带到阻带的过渡。 如果将多个单元级联，级联后的网络可以具有良好的滤波特性。如图1.1所示。
ADS设计D触发器
Sheet 1 of 7
D-Type flip-flop (Toggle switch) The D-type flip-flops are used in prescalar/divider circuits and frequency phase detectors. Figure 1 shows how the flip-flop (latch) can be made using 2-input logic circuits and Figure 2 shows the input and output waveforms The enable pin needs to be high for data to be fed to the outputs Q and Q bar. The output will only change on the falling edge or trailing edge of the applied clk input.
D
NAND
NAND
Q
Enable
NAND
Q
NAND
NOT
Latch
Figure 1 Simple D-type Flip-flop circuit The D type flip-flop has only one input (D for Data) apart from the clock. The INDETERMINATE state is avoided with this flip-flop. When the clock goes high, D (a 0 or a 1) is transferred to Q. When the clock goes low, Q remains unchanged. Q stores the data until the clock goes high again, when new data may be available.
Figure 2 Output waveforms of the D-type flip-flop. In this circuit the Q output changes state on the leading edge of the clock.
ADS射频电路设计基础与典型应用解析
实验报告 课程名称： ADS射频电路设计基础与典型应用实验项目名称：交直流仿真分析 学院：工学院 专业班级：11级信息 姓名： 学号：1195111016 指导教师：唐加能 2014年12月23 日 预习报告
一、 实验目的 通过本节实验课程进一步熟悉使用ADS 软件，并学会使用ADS 软件进行交直流分析。 二、 实验仪器 电脑，ADS 仿真软件 三、 实验原理 （一）ADS 软件的直流，交流仿真功能 1.直流仿真 电路的直流仿真是所有射频有源电路分析的基础，在执行有源电路交流分析、S 参数仿真或谐波平衡仿真等其他仿真前，首先需要进行直流仿真，直流仿真主要用来分析电路的直流工作点。直流仿真元件面板主要包括直流仿真控制器、直流仿真设置控制器、参数扫描计划控制器、参数扫描控制器、节点设置和节点名控件、显示模板控件和仿真测量等式控件，这些面板上的原件经过设置以后既可以提供有源电路单点的直流分析，又可以提供有源电路参数扫描分析。 2.交流仿真 交流仿真能获得电路小信号时的多种参数，如电压增益、电流增益、跨导和噪声等。交流仿真执行时，首先对电路进行直流分析，并找到非线性原件的直流工作点，然后将非线性器件在静态工作点附近进行线性化处理，分析小信号在静态工作点附近的输入输出关系。 （二）交直流仿真面版与控制原件 1.直流仿真 图1中元件面板列出了直流仿真的所有仿真控件。 直流仿真控制器（DC ）：直流仿真控制器（DC ） 是控制直流仿真的最重要控件，使用直流仿真控制器可以设置仿 真的扫描参数和参数的扫描范围等相关参数。 直流仿真设置控制器（OPTIONS ）：直流仿真设置控制器主要用来设置直流仿真的外部环境和计算方式，例如，环境温度、设备温度、仿真的收敛性、仿真的状态提示和输出文件的特性等相关内容。
ADS设计低噪声放大器
低噪声放大器设计的依据和步骤： 满足规定的技术指标：噪声系数（或噪声温度）；功率增益；增益平坦度；工作频带；动态范围；输入、输出为标准微带线，其特征阻抗均为50□ 步骤：放大器级数（为了便于设计和学习，我们选择一级） 晶体管选择 电路拓朴结构 电路初步设计 用CAD 软件（如ADS2009）进行设计、优化、仿真模拟 一、低噪声放大器的主要技术指标 1．LNA 的噪声系数和噪声温度放 大器的噪声系数NF 可定义如下 NF = S in / N in S out / N out 式中，NF 为微波部件的噪声系数； S in，N in分别为输入端的信号功率和噪声功率； S out，N out分别为输出端的信号功率和噪声功率。 噪声系数的物理含义是：信号通过放大器之后，由于放大器产生噪声，使信噪比变坏；信噪比下降的倍数就是噪声系数。 通常，噪声系数用分贝数表示，此时 NF (dB) =10 lg( N F ) 放大器自身产生的噪声常用等效噪声温度T e来表达。噪声温度T e与噪声系数NF 的关系是 T e =T ?( N F -1) 式中，T0为环境温度，通常取为293K。 2．LNA 的功率增益、相关增益与增益平坦度微波放大器功率增益有多种定义，比如资用增益、实际增益、共扼增益、单向化增益等。对于实际的低噪音放大器，功率增益通常是指信源和负载都是 50Ω 标准阻抗情况下实 测的增益。 实际测量时，常用插入法，即用功率计先测信号源能给出的功率P1；再把放大器接到信源上，用同一功率计测放大器输出功率P2，功率增益就是 G = P 2 P 1
1 2 2 低噪声放大器都是按照噪声最佳匹配进行设计的。噪声最佳匹配点并非最大增益点，因 此增益 G 要下降。噪声最佳匹配情况下的增益称为相关增益。通常，相关增益比最大增益 大概低 2－4dB 。 功率增益的大小还会影响整机噪声系数，下面给出简化的多级放大器噪声系数表达式： N f 2 - 1 N f 3 - 1 N f = N f 1 + G + G G + ... 1 1 2 其中： N f －放大器整机噪声系数； N f 1，N f 2，N f 3 为第 1，2，3 级的噪声系数； －分别 G ，G －分别为第 1，2 级功率增益。从上面的讨论可以知道，当前级增益 G 1 和 G 2 足够 大的时候，整机的噪声系数接近第一级的噪声系数。因此多级放大器第一级噪音系数大小起 决定作用。作为成品微波低噪音放大器的功率增益，一般是 20－50dB 范围。 增益平坦度是指工作频带内功率增益的起伏，常用最高增益与最小增益之差，即△G(dB)表 示。 3．工作频带不仅是指功率增益满足平坦度要求的频带范围，而且还要求全频带内噪音要满 足要求，并给出各频点的噪音系数。动态范围的上限是受非线性指标限制，有时候要求更加 严格些，则定义为放大器非线性特性达到指定三阶交调系数时的输入功率值。 4．动态范围是指低噪音放大器输入信号允许的最小功率和最大功率的范围。动态范围的下 限取决于噪声性能。当放大器的噪声系数 N f 给定时，输入信号功率允许最小值是： 其中： P min = N f (kT 0 ?f m )M ·?f m －微波系统的通频带(例如中频放大器通频带)； M － 微波系统允许的信号噪声比，或信号识别系数； T 0－ 环境温度，293K 。 5．端口驻波比和反射损耗 低噪声放大器主要指标是噪声系数，所以输入匹配电路是按照噪声最佳来设计的，其结 果会偏离驻波比最佳的共扼匹配状态，因此驻波比不会很好。 此外，由于微波场效应晶体或双极性晶体管，其增益特性大体上都是按每倍频程以6dB 规律 随频率升高而下降，为了获得工作频带内平坦增益特性，在输入匹配电路和输出匹配电路都 是无耗电抗性电路情况下，只能采用低频段失配的方法来压低增益，以保持带内增益平坦， 因此端口驻波比必然是随着频率降低而升高。 6．稳定性 当放大器的输入和输出端的反射系数的模都小于 1（即 Γ1 < 1, Γ2 <1 ）时，不管源阻 抗 和负载阻抗如何，网络都是稳定的，称为绝对稳定； 当输入端或输出端的反射系数的模大于 1 时，网络是不稳定的，称为条件稳定。 对条件稳定的放大器，其负载阻抗和源阻抗不能任意选择，而是有一定的范围，否则放 大器不能稳定工作。 定义： suficient 1 = 1 - S 11 - S 12 ? S 21 2 suficient 2 = 1 - S 22 - S 12 ? S 21
ADS设计定向耦合器
目录 1概述0 微波技术产生的背景及发展趋势 0 微波电路仿真软件ADS简介0 定向耦合概念及分类1 概念1 分类2 主要技术指标3 2工作原理4 传输线理论4 输入阻抗5 特性及测量6 网络特性 6 测量方法（定向耦合器的特性参量）7定向耦合器的用途7 3.微带分支电路的分析与设计8 分支线耦合器9 分支线耦合器的奇偶模分析9 4设计过程13 建立工程13 原理图的设计14 微带线参数的设置15 VAR控件的设置15 S参数仿真设计16 参数的优化18 分支线耦合器版图的生成19 5.总结与展望20
1概述 微波技术产生的背景及发展趋势 微波技术是无线电电子学的一个重要分支，已成为现代通信、雷达、导航和遥感等领域最为敏感的课题之一，发展至今已经有比较久的历史了，无论在理论上还是在实践上，微波科学技术逐渐成熟，并拥有很多的从业人员。微波波段的电磁波能穿透电离层,因而卫星通信与卫星电视广播、宇宙通信及射电天文学的研究等均需利用微波来实现，在通信、雷达、导航、遥感、天气、气象、工业、农业、医疗以及科学研究等方面得到越来越广泛的应用，成为了无线电电子学的一个重要的分支趋向。 随着通信技术的迅速发展，为了便于携带和移动,无线电设备的小型化是未来的发展趋势，而移动通信所使用频段处于微波范围,因此实现微波电路的更高频率化, 小型化,固体化,不仅在实用方面,而且在学术方面均有重要的研究价值。定向耦合器通常有两种实现方式: Lange耦合器和带线耦合器。Lange耦合器具有结构紧凑,便于集成的优点,但一般使用陶瓷基板, 电路制作要求较高,加工工艺和成本限制了它的应用。带线耦合器虽然对电路制作工艺要求相对较低,但存在结构复杂、体积较大以及集成困难等缺点。 传统的定向耦合器虽然具有设计成任意功率分配比例的优点，但是体积较大，不利于微波集成化方向发展，因此寻找性能更好和功能独特的小型定向耦合器，一直是人们去研究的课题之一。而微带定向耦合器由于具有结构紧凑、制作简单、便于和其他电路集成等优点,目前已引起人们的极大研究兴趣，未来的耦合器必然会向着集成化和小型化方向发展。 同时,用微带线设计的微波元器件,可以直接做在电路板上,具有所占空间小、易于和其它电路元件连接的特点。因为微带线具有上述特点,所以用它来做微波电路。这将有助于提高微波集成电路的集成度。 然而，微带定向耦合器也有自身的不足，主要体现在耦合度较低和方向性差等方面。为了克服上述缺陷,研究者提出了多种补偿方法，本文也将结合微波理论知识和先进的仿真软件技术，来实现对微带定向耦合器的耦合度和方向性等性能的改善和提高。 微波电路仿真软件ADS简介 ADS，即Advanced Design System 的简称，它是Agilent Technoligyies（安捷伦）公司推出的一套电路设计软件。Agilent Technoligyies公司把HP MDS（Microwave Design System）和HP EEsof IV(Electronic Engineering Software )两者的精华有机地结合起来，并增加了许多新的功能，便构成了ADS软件。 自从Agilent Technoligyies 公司推出ADS软件后，很快被广大电子工程技术人员所接受，因为它与以前的微波仿真软件相比，具有更全面的功能，而且它的应用也变得更加广泛，它具有多种仿真软件的优点，仿真手段丰富，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，范围涵盖小到元器件，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频电路进行协同仿真，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。 （1）ADS的特点 ①在可操作性方面，ADS灵活使用了窗口技术，工具栏、工具栏、快捷键、模版以及菜单等使人机界面更美观、方便。
(完整word版)基于ADS的LNA设计
基于ADS的低噪声放大器设计 与仿真
一、实验背景和目的 (4) 1.1 低噪声放大器 (4) 1.1.1 概念 (4) 1.1.2 主要功能 (4) 1.1.3 主要应用领域 (5) 1.2 低噪声放大器的研究现状 (5) 1.3 本实验报告的主要研究内容和内容安排 (6) 二、低噪声放大器的原理分析与研究 (7) 2.1 低噪声放大器的基本结构 (7) 2.2 低噪声放大器的基本指标 (7) 2.2.1 噪声系数 (8) 2.2.2 增益 (9) 2.2.3 输入输出驻波比 (9) 2.2.3 反射系数 (9) 2.2.4 放大器的动态范围（IIP3） (10) 2.3 低噪声放大器设计设计的基本原则 (10) 2.3.1 低噪声放大管的选择原则 (10) 2.3.2 输入输出匹配电路的设计原则 (10) 三、低噪声放大器的设计 (14) 3.1 放大器设计的主要流程 (14) 3.2 低噪声放大管的选择 (15) 3.3 稳定性计算 (16) 3.4 输入输出匹配电路电路设计 (17) 3.5 偏置电路 (18) 3.6 电路中需要注意的一些问题 (18) 四、设计目标 (20) 五、ADS软件仿真设计和结论 (21)
5.1 ADS仿真设计 (21) 5.1.1 直流分析DC TRacing (21) 5.1.2 偏置电路的设计 (21) 5.1.3稳定性分析 (22) 5.1.4噪声系数园和输入匹配 (22) 5.1.5最大增益的输出匹配 (25) 5.2 结论分析 (30) 需要仿真源文件，请在空间留言
一、设计的背景和目的 1.1 低噪声放大器 在无线通信系统中，为了提高接受信号的灵敏度，一般在接收机前端放置低噪声放大器用来提高增益并降低系统的噪声系数。 1.1.1 概念 低噪声放大器是噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。由放大器所引起的信噪比恶化程度通常用噪声系数F来表示。理想放大器的噪声系数F＝1（0分贝），其物理意义是输出信噪比等于输入信噪比。现代的低噪声放大器大多采用晶体管、场效应晶体管；微波低噪声放大器则采用变容二极管参量放大器，常温参放的噪声温度Te 可低于几十度(绝对温度)，致冷参量放大器可达20K以下，砷化镓场效应晶体管低噪声微波放大器的应用已日益广泛，其噪声系数可低于 2 分贝。放大器的噪声系数还与晶体管的工作状态以及信源内阻有关。在工作频率和信源内阻均给定的情况下，噪声系数也和晶体管直流工作点有关。为了兼顾低噪声和高增益的要求，常采用共发射极一共基极级联的低噪声放大电路。 1.1.2 主要功能 随着通讯工业的飞速发展，人们对各种无线通讯工具的要求也越来越高，功率辐射小、作用距离远、覆盖范围大已成为各运营商乃至无线通讯设备制造商的普遍追求，这就对系统的接收灵敏度提出了更高的要求，我们知道，系统接收灵敏度的计算公式如下： S=-174+ NF+10㏒BW+S/N
ADS软件学习基础教程
ADS软件学习
目录
基于Advaced Design System（简称ADS）软件资料的学习进行如下总结：对ADS 软件用途、模块简介、各模块的功能进行描述，本文主要针对在原理图模块中进行电子电路的仿真过程的描述。 一、ADS软件简介 为谁服务 先进设计系统(Advanced Design System)，简称ADS，是安捷伦科技有限公司(Agilent)为适应竞争形势，为了高效的进行产品研发生产，而设计开发的一款EDA软件。软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者，因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力（尤其在射频微波领域），而得到了广大IC设计工作者的支持。ADS是高频设计的工业领袖。它支持系统和射频设计师开发所有类型的射频设计，从简单到最复杂，从射频∕微波模块到用于通信和航空航天∕国防的MMIC。 提出问题 通过从频域和时域电路仿真到电磁场仿真的全套仿真技术，ADS让设计师全面表征和优化设计。单一的集成设计环境提供系统和电路仿真器，以及电路图捕获、布局和验证能力——因此不需要在设计中停下来更换设计工具。 ADS是强大的电子设计自动化。它为蜂窝和便携电话、寻呼机、，以及雷达和卫星通信系统这类产品的设计师提供完全的设计集成。 ADS电子设计自动化功能十分强大，包含时域电路仿真(SPICE-like Simulation)、频域电路仿真(Harmonic Balance、Linear Analysis)、三维电磁仿真(EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)、数字信号处理仿真设计（DSP）；ADS支持射频和工程师开发所有类型的RF设计，从简单到复杂，从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC，是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统软件。 此外Agilent公司和多家半导体厂商合作建立ADS Design Kit 及Model File 供设计人员使用。使用者可以利用Design Kit 及软件仿真功能进行通信系统的设计、规划与评估，及MMIC/、模拟与数字电路设计。除上述仿真设计功能外，ADS软件也提供辅助设计功能，
ADS低通滤波器的设计与仿真
电磁场与微波技术 课程设计报告 课程题目：低通滤波器的设计与仿真姓名： 指导老师： 系别：电子信息与电气工程系专业：通信工程 班级： 学号： 完成时间：
低通滤波器的设计与仿真 摘要：微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号, 使其不能通过滤波器, 只让需要的信号通过。在微波电路系统中，滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响，因此如何设计出一个具有高性能的滤波器，对设计微波电路系统具有很重要的意义。微带电路具有体积小，重量轻、频带宽等诸多优点，近年来在微波电路系统应用广泛，其中用微带做滤波器是其主要应用之一。 关键词：ads；微带线；低通滤波器
一、设计思路 1、设计要求：截止频率：，通带内波纹小于，在处具有不小于 25dB 的带外衰减。 2、方案选择 利用椭圆函数滤波器设计并仿真，经过优化后，结果调出来的波形能达到指标，但波形会形成带阻波形，只能实现在一定范围内低通。所以不选。 利用切比雪夫滤波器设计并仿真，经过优化调试后可用。 3、设计法案 首先用 LC 设计低通滤波器集总参数模型当频率工作在高频时，要用微带线代替 LC 元件。高阻抗微带线代替串联电感，低阻抗微带线代替并联电容。一般取Zhigh=120Ω，Zlow=20Ω。在输入和输出加上50Ω微带线。然后根据设计要求通过 ADS 自带的Linecalc 计算转换过来的微带线长和宽。在进行设计时，主要以滤波器的 S 参数作为优化目标进行优化仿真。 S21（S12） S（表示传输参数，滤波器的通带，阻带的位置以及衰减，起伏全部表现在 S21（S12）随频率变化的曲线上。S11（S22）参数是输入、输出端口的反射系数，由它可以换算输入输出的电压驻波比。如果反射系数过大，就会导致反射损耗过大，影响系统的后级匹配，使系统性能下降。 板材设置：H（基板厚度）=，Er（基板相对介电常数）=，Mur （磁导率）=1，Cond（金属电导率）=1E+50，Hu（封装高度）=1E+033mm，T （金属层厚度）=，TanD（损耗角正切）=0。 二、仿真过程及电路原理图、版图、S 参数等 经过ADS软件的仿真和折中，以下就以相对比较好的方案为例介绍详细过程以及电路和版图仿真的情况。 低通滤波器集总参数模型如图1所示：图1 原理图设计并加T型接口如图2所示：图2
ADS设计LNA
利用ADS设计LNA 2000级电科（1）班季博3001143009 低噪声放大器设计的依据和步骤： ?满足规定的技术指标 噪声系数（或噪声温度）；功率增益；增益平坦度；工作频带； 动态范围 输入、输出为标准微带线，其特征阻抗均为50Ω 步骤： ?放大器级数（对于我们，为了便于设计和学习，通常选择一级）?晶体管选择 ?电路拓朴结构 ?电路初步设计 ?用CAD软件进行设计、优化、仿真模拟 一、低噪声放大器的主要技术指标 1．LNA的噪声系数和噪声温度 放大器的噪声系数NF可定义如下 式中，NF为微波部件的噪声系数； S in，N in分别为输入端的信号功率和噪声功率； S out，N out分别为输出端的信号功率和噪声功率。 噪声系数的物理含义是：信号通过放大器之后，由于放大器产生噪声，使信噪比变坏；
信噪比下降的倍数就是噪声系数。 通常，噪声系数用分贝数表示，此时 )lg(10)(NF dB NF = 放大器自身产生的噪声常用等效噪声温度T e 来表达。噪声温度T e 与噪声系数NF 的关系是 )1(0-?=NF T T e 式中，T 0为环境温度，通常取为293K 。 2．LNA 的功率增益、相关增益与增益平坦度 微波放大器功率增益有多种定义，比如资用增益、实际增益、共扼增益、单向化增益等。 对于实际的低噪音放大器，功率增益通常是指信源和负载都是50Ω标准阻抗情况下实 低噪声放大器都是按照噪声最佳匹配进行设计的。噪声最佳匹配点并非最大增益点，因此增益G 要下降。噪声最佳匹配情况下的增益称为相关增益。通常，相关增益比最大增益大概低2－4dB 。 功率增益的大小还会影响整机噪声系数，下面给出简化的多级放大器噪声系数表达式： (11) 213121+-+-+=G G N G N N N f f f f 其中：f N －放大器整机噪声系数； 321f f f N N N ，，－分别为第1，2，3级的噪声系数； 21G G ，－分别为第1，2级功率增益。从上面的讨论可以知道，当前级增益G 1和G 2足够大的时候，整机的噪声系数接近第一级的噪声系数。因此多级放大器第一级噪音系数大小起决定作用。作为成品微波低噪音放大器的功率增益，一般是20－50dB 范围。 增益平坦度是指工作频带内功率增益的起伏，常用最高增益与最小增益之差，即△G(dB)表示。 3．工作频带不仅是指功率增益满足平坦度要求的频带范围，而且还要求全频带内噪音要满足要求，并给出各频点的噪音系数。动态范围的上限是受非线性指标限制，有时候要求更加严格些，则定义为放大器非线性特性达到指定三阶交调系数时的输入功率值。 4．动态范围是指低噪音放大器输入信号允许的最小功率和最大功率的范围。动态范围的下限取决于噪声性能。当放大器的噪声系数N f 给定时，输入信号功率允许最小值是： M f kT N P m f )(0min ?= 其中： m f ?－微波系统的通频带(例如中频放大器通频带)； M － 微波系统允许的信号噪声比，或信号识别系数； T 0－ 环境温度，293K 。 5．端口驻波比和反射损耗 低噪声放大器主要指标是噪声系数，所以输入匹配电路是按照噪声最佳来设计的，其结果会偏离驻波比最佳的共扼匹配状态，因此驻波比不会很好。 此外，由于微波场效应晶体或双极性晶体管，其增益特性大体上都是按每倍频程以6dB 规律
微带线带通滤波器的ADS设计
应用ADS设计微带线带通滤波器 1、微带带通微带线的基本知识 微波带通滤波器是应用广泛、结构类型繁多的微波滤波器，但适合微带结构的带通滤波器结构就不是那么多了，这是由于微带线本身的局限性，因为微带结构是个平面电路，中心导带必须制作在一个平面基片上，这样所有的具有串联短截线的滤波器都不能用微带结构来实现；其次在微带结构中短路端不易实现和精确控制，因而所有具有短路短截线和谐振器的滤波器也不太适合于微带结构。 微带线带通滤波器的电路结构的主要形式有5种： 1、电容间隙耦合滤波器 带宽较窄，在微波低端上显得太长，不够紧凑，在2GHz以上有辐射损耗。 2、平行耦合微带线带通滤波器 窄带滤波器，有5％到25％的相对带宽，能够精确设计，常为人们所乐用。但其在微波低端显得过长，结构不够紧凑；在频带较宽时耦合间隙较小，实现比较困难。 3、发夹线带通滤波器 把耦合微带线谐振器折迭成发夹形式而成。这种滤波器由于容易激起表面
波，性能不够理想，故常把它与耦合谐振器混合来用，以防止表面波的直接耦合。这种滤波器的精确设计较难。 4、1/4波长短路短截线滤波器 5、半波长开路短截线滤波器 下面主要介绍平行耦合微带线带通滤波器的设计，这里只对其整个设计过程和方法进行简单的介绍。 2、平行耦合线微带带通滤波器 平行耦合线微带带通滤波器是由几节半波长谐振器组合而成的，它不要求对地连接，结构简单，易于实现，是一种应用广泛的滤波器。整个电路可以印制在很薄的介质基片上(可以簿到1mm以下)，故其横截面尺寸比波导、同轴线结构的小得多；其纵向尺寸虽和工作波长可以比拟，但采用高介电常数的介质基片，使
线上的波长比自由空间小了几倍，同样可以减小；此外，整个微带电路元件共用接地板，只需由导体带条构成电路图形，结构大为紧凑，从而大大减小了体积和重量。 关于平行耦合线微带带通滤波器的设计方法，已有不少资料予以介绍。但是，在设计过程中发现，到目前为止所查阅到的各种文献，还没有一种能够做到准确设计。在经典的工程设计中，为避免繁杂的运算，一般只采用简化公式并查阅图表，这就造成较大的误差。而使用电子计算机进行辅助设计时，则可以力求数学模型精确，而不追求过分的简化。基于实际设计的需要，我对于平行耦合线微带带通滤波器的准确设计进行研究，编制了计算机辅助设计的小程序（附上），并利用CAD软件设计了微带带通滤波器，仿真模拟效果令人满意。应用此程序，不仅使设计速度大为提高，而且大大提高了设计的准确性。 设计原理 图1为平行耦合线微带带通滤波器的电路结构示意图。它有n个谐振器(对应于滤波器的阶数n)，每个谐振器长为半波长(对应中心频率)，由n＋1个平行耦合线节组成，长为四分之一波长(对应中心频率)。图2为一节平行耦合线及他的等 效电路，其中Z 0e －Z 0o ＝2Z ；Z 0e *Z 0o =Z 2。 图2 平行耦合线节及其等效电路 平行耦合线微带带通滤波器的设计可分为以下几个步骤进行：
微带线设计ADS
微带线设计ADS： 使用ADS中的微带线计算器LineCalc计算得到微带线的几何尺寸W、S、L。 具体方法是点击菜单栏Tools -> LineCalc -> Start Linecalc，出现一个新的窗口 1.在窗口的Substrate Parameters栏中填入与MSUB中相同的微带线参数。 2.在Cpmpnet Parameters填入中心频率。 3.Physical栏中的W和L分别表示微带线的宽和长。 4.Electrical栏中的Z0和E_Eff分别表示微带线的特性阻抗和相位延迟。 5.点击Synthesize和Analyze栏中的↑箭头，可以进行W、L与Z0、E_Eff间的相互换算。填入75 Ohm和30deg可以算出微带线的线宽1.38 mm和长度15.54mm。 图1.0计算 3.2.2连接好电路，将的W、S、L输入，进行S1.1、S1.2仿真 具体方法是： 1.在原理图设计窗口中选择微带电路的工具栏 窗口左侧的工具栏变为右图2-0所示。 （1）在工具栏中点击选择微带线MLIN并在右侧的绘图区放置。 （2）选择微带线MLIN以及控件MSUB分别放置在绘图区中。 （3）选择画线工具将电路连接好，连接方式见下图2-1。 图2.0
图2.1传输线原理图 2.双击图上的控件MSUB设置微带线参数。 H:基板厚度(62 mil) Er:基板相对介电常数(4.5) Mur:磁导率(1) Cond:金属电导率(5.78E+7) Hu:封装高度(1.0e+33 mm) T:金属层厚度(0.03mm) TanD:损耗角正切(0.015) Roungh:表面粗糙度(0 mm) 3 .双击两边的引出线TL1、TL2，分别将其宽与长设为1.26mm和2.6 mm(其中线长只是 暂定，以后制作版图时还会修改)。
用ADS设计功率放大器
广 告 页 Agilent ADS 中文学习培训课程套装 ADS 中文学习培训课程套装是迄今为止国内最全面最权威的ADS 培训教程，详细全面地讲解了ADS 在微波射频电路、通信系统和电磁仿真设计方面的内容。套装中的中文视频培训课程是由具有多年ADS 使用经验的微波射频和通信领域资深专家讲解，工程实践强，且视频演示直观易学，能让您在最短的时间内学会使用ADS ，并把ADS 真正应用到微波射频电路和通信系统设计研发工作中去...。详情请浏览网址：https://www.360docs.net/doc/682202103.html,/eda/agilent.html 矢量网络分析仪学习套装 矢量网络分析仪是微波射频工程师研发调试工作中常用的测试仪器之一，为了帮助微波射频工程师最迅速、全面地熟悉掌握矢量网络分析仪使用，微波EDA 网推出了这套矢量网络分析仪学习培训教程套装。套装中既有直观易学的矢量网络分析仪使用操作视频教程，也有全面的矢网用户操作手册，详情请浏览网址： https://www.360docs.net/doc/682202103.html,/vna/course 台湾中华射频/通信专业视频课程套装 台湾中华大学教授给岛内知名电子企业员工培训课程视频，由于是给企业员工培训，所以讲课内容尽量摒弃繁琐的数学推导、抽象的概念，多从工程实践出发，以通俗易懂的语言和直观工程实例来向学员讲述微波射频电路和数字通信系统相关知识。是从事微波射频电路设计和通信系统设计相关工程技术人员不可多得的经典学习教程。详情请浏览网址：https://www.360docs.net/doc/682202103.html,/vedio/vedio_45.html Cadence Allegeo PCB 设计培训套装 衡量一个软件的优劣，其中一个很现实的标准就是看它的市场占有率，Cadence Allegro 现在几乎成为高速板设计中实际上的工业标准，被很多大型电子通信类公司采用，因此掌握Cadence Allegro 对找份好工作有实质的帮助；另外其学习资源也比较丰富，比较适合自学。本站现推出Cadence Allegro PCB 设计培训套装，实用易学，物超所值,帮助您迅速有效的学习掌握Allegeo PCB 设计。详情请浏览网址：https://www.360docs.net/doc/682202103.html,/eda/allegro.html >> 更多微波射频和PCB 设计相关培训课程尽在 微波EDA 网
用ADS设计PA
EEsof,Cheng-cheng,Xie 用ADS设计功率放大器 EEsof Cheng-cheng, Xie Application Engineer
EEsof,Cheng-cheng,Xie 主要内容： ?PA 的主要指标?DC 分析?偏置电路的建立?稳定性分析 ?输入输出匹配电路设计?优化设计?Layout ?PI4DQPSK 调制下测试ACPR
PA的主要指标 ?工作频带 ?稳定性稳定系数K ?输出功率饱和功率（Psat） 1dB压缩点输出功率（P -1 )?增益、增益平坦度 ?效率功率效率 功率附加效率 ?线性度三阶交调系数IM3 五阶交调系数IM5 二次、三次谐波 ACPR AltCPR（Alternate CPR) ?输入输出驻波比直流输入功率 射频输入功率 射频输出功率? = add η EEsof,Cheng-cheng,Xie
EEsof,Cheng-cheng,Xie 指标实例 ?输出功率: 50 W （47dBm ）?输入功率: 1 W ?效率(η) > 50%?二次谐波抑制：40dBC ?偏置电压: 28 V ?选用放大器: MRF9045M
EEsof,Cheng-cheng,Xie FET Curve Tracer FSL_TECH_INCLUDE FTI FSL_TECH_INCLUDE I_Probe IDS VAR VAR1VGS =0 V VDS =0 V Eqn Var V_DC SRC2Vdc=VGS DC DC1 Step=0.1 Stop=28*2Start=0SweepVar="VDS"DC DisplayTemplate disptemp1 "FET_curve_tracer" Temp Disp VJ FSL_MRF_MET_MODEL MRF1 MODEL=MRF9045M V_DC SRC1Vdc=VDS ParamSweep Sweep1 Step=0.1 Stop=5.0Start=2.5SimInstanceName[6]=SimInstanceName[5]=SimInstanceName[4]=SimInstanceName[3]=SimInstanceName[2]=SimInstanceName[1]="DC1"SweepVar="VGS" PARAMETER SWEEP 设置需要的Vg 、Vd 扫描范围
ADS设计VCO范例(资料不错)
应用ADS 设计VCO 1.VCO 振荡器的基本知识和相关指标 1.1振荡器的分类： 微波振荡器按器件来分可以分为：双极晶体管振荡器；场效应管振荡器；微波二极管(踢效应管、雪崩管等)振荡器。 按照调谐方式分可以分为：机械调谐振荡器；偏置调谐振荡器；变容管调谐振荡器；YIG 调谐振荡器；数字调谐振荡器；光调谐振荡器。 1.2 振荡器的主要指标： ① 振荡器的稳定度：这里面包括：频率准确度、频率稳定度、长期稳定度、短期稳定度和初始漂移。频率准确度是指振荡器实际工作频率与标称频率之间的偏差。有绝对频率准确度和相对频率准确度两种方法表示。 绝对频率准确度： )(0Hz f f f -=? 其中f －实际工作频率； 0f －标称频率。 相对频率准确度式绝对频率准确度与标称频率准确度的比值，计算公式为： )(0 00Hz f f f f f -=? ② 频率稳定度：频率稳定度是指在规定的时间间隔内，频率准确度变化的最大值，也有两种表示方法：绝对频率稳定度和相对频率稳定度。频率稳定度还可以分为长期频率稳定度、短期频率稳定度和瞬间频率稳定度。 ③ 调频噪音和相位噪音：在振荡器电路中，由于存在各种不确定因素的影响，使振荡频率和振荡幅度随机起伏。振荡频率的随机起伏称为瞬间频率稳定度，频率的瞬间变化将产生调频噪音、相位噪音和相位抖动。振荡幅度的随机欺负将引起调幅噪音。一次，振荡器在没有外加调制时，输出的频率不仅含振荡频率f 0，在f 0附近还包含有许多旁频，连续分布在f 0两边。如下图所示，纵坐标是功率， f 0处是载波，两边是噪音功率，包括调频噪音功率和调幅噪音功率。
图1正弦信号的噪声边带频谱 图2 相位噪声的定义 如图2所示，（单边带）相位噪声通常用在相对于载波某一频偏处，相对于载波电平的归一化1Hz带宽的功率谱密度表示（dBc/Hz）。 1.3振荡器的物理模型 下图所示的是振荡器的物理模型，主要由谐振网络、晶体管和输入网络这三部分组成。