利用ADS进行复杂电磁环境仿真
ADS 的设计系统克服信号和电源完整性的10种方法
是德科技ADS 克服信号和电源完整性挑战的10 种方法技术概述Keysight EEsof EDA 的先进设计系统（ADS）软件是全球闻名的电子设计自动化软件，是射频、微波和高速数字应用的理想选择。
为了提高效率，ADS 采用了一系列新技术，其中包括两个电磁（EM）软件解决方案，专门用于帮助信号和电源完整性工程师提高 PCB 设计中的高速链路性能。
以下列出了 ADS 帮助工程师克服信号和电源完整性挑战的 10 种方法。
1. ADS 为您的 SI EM 表征提供出色的速度和准确性.....................................................第 2 页2. ADS 简化部件 S 参数文件的使用................................................................................第 4 页3. ADS 提供先进的通道仿真器技术................................................................................第 6 页4. ADS 立身于技术（如 PAM-4）潮头 .............................................................................第 9 页5. ADS 加速 DDR4 仿真方法 ...........................................................................................第 12 页6. ADS 将电源交到设计人员（PI 分析）手中 ...................................................................第 15 页7. ADS 可实现平坦的 PDN 阻抗响应 ..............................................................................第 18 页8. ADS 提供电热仿真 .......................................................................................................第 21 页9. ADS 有一个互连工具箱（Via Designer 和 CILD）..............................................................第 22 页10. ADS 传递是德科技理念：人力资源、硬件和软件资源的结合，开启测量新视野..................................................第23 页1. ADS 为您的 SI EM 表征提供出色的速度和准确性在精确表征高速通道的损耗和耦合时，通常会使用电磁（EM）技术。
ADS系统级仿真解析
实验5 ADS系统级仿真实验目的：1. 了解收发信机的基础知识；2. 掌握利用ADS 中行为级模块进行系统级仿真的方法。
①使用如滤波器、放大器、混频器等行为级的功能模块搭建收发信机系统。
②运用S 参数仿真、交流仿真、谐波平衡仿真、瞬态响应仿真等仿真器对收发信机系统的各种性能参数进行模拟检测。
实验内容：5.1 收发信机的基础知识5.2 外差式接收机的系统级仿真5.1 收发信机的基础知识1. 接收机接收机将通过信道传播的信号进行接收，提取出有用信号。
接收机一般具有接收灵敏度、选择性、交调抑制、噪声系数等性能参数。
接收机的实现架构可分为：超外差、零中频和数字中频等。
典型无线接收机框图（超外差式）接收机各部分的作用和要求如下： ① 射频滤波器1 （FP Filterl ）选择信号频段、限制输入信号带宽、减小互调失真。
抑制杂散信号，避免杂散响应。
减少本振泄漏，在频分系统中作为频域相关器。
② 低噪声放大器（LNA ）在不使接收机线性度恶化的前提下提供一定的增益。
抑制后续电路的噪声，降低系统的噪声系数。
③ 射频滤波器2（ FP Filter2）抑制由低噪声放大器放大或产生的镜频干扰。
进一步抑制其他杂散信号。
减少本振泄漏。
④ 混频器（Mixer ）将射频信号下变频为中频信号。
是接收机中输入射频信号最强的模块，其线性度极为重 要，同时要求较低的噪声系数。
V LNAPF Filter 1 II AMPMixerPF FilterBBInjectionFilter⑤ 本振滤波器（Injection Filter ）滤除来自本振的杂散信号。
⑥ 本振信号源（LO ）为接收机提供本地振荡信号。
⑦ 中频滤波器（IF Filter ）抑制相邻信道的干扰，提供选择性。
滤除混频器产生的互调干扰。
如果存在第二次变频，需要抑制第二镜频。
⑧ 中频放大器（IF AMP ）将信号放大到一定的幅度，供后续电路（如数模转换器或解调器）处理。
ADS和HFSSCST联合仿真
ADS 和HFSS/CST 联合仿真ADS 软件具有强大的电路系统级仿真功能，而HFSS 、CST 能够进行精确的3D 电磁 仿真计算，对无源器件的仿真优化具有较髙的精度。
因此结合二者的优势，我们可以实现: 一、在ADS 中构建无源电路模型，进行初步的优化仿真：并最终导入HFSS 或CST 中进 行精确仿真优化验证。
在ADS 中构建平而结构的无源电路拓扑，并layout 至momentun (ADS 中的 2.5维仿真模块)中，此时schematic 中的电路拓扑已经转化为实际的电路版图，最后将 momentun 的版图以DFX(flattened)形式export 出来◎此时的DFX 格式的版图已经可以使 用AutoCAD 打开。
现以一个低通扇形偏置电路说明。
图1. ADS 中拓扑图 图2. layout 至momentum 版图仿真结果：ml I kr>2 1 [m3 freq=6.606GHz ffreq=6.885GHz frGq=6.667GHz |dB(S(2・1))・・O.O75| |dB(S(1・ 1))44945055.014图3・仿真结果 导出时需要注意的是将momentun中版图的端口和网格取消!i a 1 A I* t ■■ ft ■« i •%• a ...・・,■・•CX x X • JM Ot r t-fOX<«w X»o ■丄■*、.・• CL DOD P OO I . rt»l>a a nC> rI ♦珂<»V.・・EoJLbe o r JL«x\a .・I* r ttvt ・.・Ot r 1. » r工 cy 4 • • •AvtvocU ・・・■戸B ■弋・ >□厂er emo ・<»「■•・・丄.VC >l» 2・ yA* 7C>T*5f_aoopl •».- M. VO>I» Orvwt卄2 «*CTlrr> L»3 5rr«»TU SE JXT ww m trtrwiTV ClV^OTl rn5P1 oruwt *Lt=52m ) LE 怜力 M-xn| 0 ||g>| 曲应®",T=1Oir»<a TrC-OX«5 rta^-ClIIrwrTBftlS2 MOO*Frequency图4・导出操作选择DFX(flattened)格式，并选择路径保存文件，我们可以将其专门保存至一文件夹，以便于CAD导入该文件。
写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得100字
写一篇用ads进行微波射频滤波器设计与仿真的实验心得ADS在微波射频滤波器设计与仿真中的应用心得进入实验室，我首次接触到了使用ADS（Advanced Design System）进行微波射频滤波器的设计与仿真。
微波射频技术是电子通信领域的核心技术之一，而滤波器则是其中的关键部件，用于筛选和过滤特定频率的信号。
为了更深入地理解这一技术，并探索滤波器的设计奥妙，我参与了这次富有挑战性的实验。
实验过程中，我首先学习了ADS软件的基本操作和设计原理。
通过模拟不同的滤波器结构，如带通、带阻等，我逐渐感受到了滤波器设计的复杂性和精确性。
在仿真环节，我不断调整滤波器的参数，如中心频率、带宽等，以观察其对信号频谱的影响。
随着数据的不断变化，我意识到设计的每一步都需谨慎思考和精确计算。
当然，实验过程并非一帆风顺。
在初次设计时，我曾因为参数设置不当导致仿真结果偏离预期。
正是这些小挫折，使我更加深刻地认识到了理论学习和实际操作之间的紧密联系。
每当遇到问题时，我都会回顾相关理论知识，或向导师和同伴请教，从而找到解决问题的方法。
这次实验让我体会到了科研工作的严谨性和探索性。
通过ADS进行微波射频滤波器设计与仿真，我不仅学会了如何使用专业软件进行科研工作，更加深入地理解了滤波器的工作原理和设计方法。
同时，我也明白了理论知识和实践操作相辅相成
的重要性。
展望未来，我希望能够进一步深入研究微波射频技术，探索更多的滤波器设计方法，并应用到实际工程中。
我相信，随着技术的不断进步和自身的不懈努力，我将能够在这一领域取得更加卓越的成果。
基于ADS的射频电路仿真论述
基于ADS的射频电路仿真论述摘要：通过ADS软件对其稳定性、输入/输出匹配、输出功率进行仿真，并结合设计方法给出一个中心频率为 2.6GHz 、输出功率为 6.5W 的功率放大器的设计及优化实例和仿真结果。
仿真结果表明，此方法满足设计要求，并对功放设计有着重要的参考价值。
关键词：功率放大；ADS；输出功率1 各类仿真软件的比较1.1 multisim 侧重于模拟数字电路原理特性级仿真分析,优点:在国内使用比较普遍各种资料比较多,模型制作容易获得.缺点:无MCU级仿真。
1.2 PROTEUS 相比MULTSIM则侧重于MCU,ARM,LCD,I/O处理器件的逻辑,语言等等仿真调试。
特别值得提出的是提供各种常用MCU的IDE环境联调。
优点:集成丰富的MCU,外围器件模型,提供各种IDE仿真接口。
缺点:模拟电路方面仿真比MULTISIM稍显薄弱。
1.3 ADS主要用来仿真电路（比如：微波射频电路、RFIC、通信电路），HFSS主要用来仿真器件（比如：滤波器、天线等等）；先说大的方向，如果做天线、微波无源器件等建议HFSS或CST；从仿真结果来看，HFSS是计算电硫场结果一般是可靠的，ADS是计算电路或者两维半电磁场可以参考。
从电磁场性质来看，ADS不能仿三维电磁场，适用于微波高速电路的设计，对于这种平面电路的电磁场仿真一般都是2.5维的，HFSS 适用于三维电磁场分析；从微波器件有源无源性来说，HFSS不能仿有源器件，但是ADS可以仿真有源器件。
2 基于ADS的功率放大器仿真设计2.1 电路仿真设计流程通过运用ADS2009仿真软件进行电路设计和仿真：创建电路工程文件→新建原理图文件→添加模拟控制器→设计仿真参数→按照设计要求进行电路仿真→分析仿真结果并进行电路改进→进行改良后的电路仿真→分析仿真结果→得到仿真结果。
参考文献[1](美)J.卡尔.约瑟夫著《射频路设计》，科学出版社，2007.08[2]刘长军著.《射频通信电路设计》，科学技术出版社，2005.07作者简介熊保良（1987—），男，工程师，本科，从事电力行业高压电器产品核心零部件的物资采购、供应及招投标等技术管理工作。
数字孪生驱动的战场复杂电磁环境建模与仿真
精彩摘录
本书详细介绍了数字孪生技术在战场复杂电磁环境建模中的应用。作者通过 大量的实例和案例分析，展示了数字孪生技术在电磁环境建模、仿真和预测等方 面的具体应用。这些案例涵盖了不同的战场环境和作战场景，为读者提供了丰富 的实践经验。
精彩摘录
本书还探讨了数字孪生技术在战场复杂电磁环境仿真中的挑战和解决方案。 作者指出，战场复杂电磁环境的仿真面临着诸多挑战，如数据采集、模型建立、 仿真精度等方面的问题。为了解决这些问题，作者提出了一系列有效的解决方案， 如利用大数据技术进行数据采集和处理、采用先进的建模方法进行模型建立、利 用高性能计算技术提高仿真精度等。
《数字孪生驱动的战场复杂电磁环境建模与仿真》是一本极具价值的著作， 为读者提供了深入了解数字孪生技术在战场复杂电磁环境建模与仿真领域应用的 机会。通过阅读本书，我们可以更好地理解数字孪生技术的原理和应用，为未来 的军事决策提供有力支持。
阅读感受
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《数字孪生驱动的战场复杂电磁环境建模与仿真》读后感 《数字孪生驱动的战场复杂电磁环境建模与仿真》是一本深入探讨数字孪生 技术在战场复杂电磁环境建模与仿真领域的书籍。这本书的作者是王鹏、祝建成 和彭勇，他们都是该领域的专家，具有深厚的学术背景和丰富的实践经验。
精彩摘录
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《数字孪生驱动的战场复杂电磁环境建模与仿真》精彩摘录 《数字孪生驱动的战场复杂电磁环境建模与仿真》是一本深入探讨数字孪生 技术在战场复杂电磁环境建模与仿真领域应用的重要著作。本书涵盖了多个方面 的精彩内容，为读者提供了一个全面而深入的了解。
精彩摘录
本书强调了数字孪生技术在战场复杂电磁环境建模中的重要性。数字孪生技 术能够将物理世界与虚拟世界紧密结合，通过数字模型对现实世界进行仿真和预 测。在战场环境中，电磁环境复杂多变，数字孪生技术可以帮助我们更好地理解 和预测电磁环境的变化，为军事决策提供有力支持。
基于ADS对OFDM射频前端的仿真及分析
基于ＡＤＳ对ＯＦＤＭ射频前端的仿真及分析作者：王文彬来源：《电脑知识与技术·学术交流》2008年第29期摘要：OFDM技术在射频系统方面存在一定的技术难点。
该文简要运用了agilent公司的ads仿真软件，并对已设计的OFDM射频系统为例，对其系统发射，接收进行分析和优化设计该电路的过程，并最终获得得精确仿真效果。
关键词：射频；仿真；优化设计中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)29-0464-02The Simulation and Analysis of the OFDM Radio Frequency System Based on ADSWANG Wen-bin(School of Electronic,Information and Electrical Engineering,Shanghai JiaotongUniversity,Shanghai 200030,China)Abstract: There're some difficulties in application of OFDM to the radio frequency system. The paper mainly presents a simulation , design and optimization of radio frequency system, which is based on the agilent ads,and it'll get a exact a conclusion of the simulation.Key words: radio frequency;simulation; optimization1 引言OFDM是一种特殊的多载波调制技术，用户的信息首先要经过串行到并行的转换，转变成多个低速率的数据码流，通过编码之后，调制为射频信号，传统的调制技术在同一个时刻只能用一种频率进行数据的传送，而OFDM则可以在正交的频率上同时发送多路信号，可以说是并行的传送多路信号，这样OFDM能够充分地利用信道的带宽。
基于ADS的射频功率放大器设计与仿真
基于ADS的射频功率放大器设计与仿真基于ADS的射频功率放大器设计与仿真射频功率放大器（RFPA）是射频系统中关键的组成部分，其作用是将低功率的射频信号放大到足够的功率水平，以便驱动天线发射信号。
在无线通信、雷达、卫星通信等领域，射频功率放大器的设计和性能优化对于系统性能至关重要。
近年来，射频功率放大器的设计与仿真已成为研究的热点之一。
在这个领域中，ADS（Advanced Design System）成为了广泛使用的设计工具之一。
ADS是一款由美国Keysight Technologies公司推出的集成电路设计软件，其强大的射频仿真功能和友好的用户界面使其成为射频电路设计工程师的首选工具。
射频功率放大器的设计流程可以分为以下几个步骤：电路拓扑设计、参数选择、元件选型、仿真与优化。
在电路拓扑设计阶段，根据系统需求和设计目标选择适当的电路结构，常见的结构包括共射结构、共基结构、共集结构等。
参数选择是根据系统要求选择电路参数，如工作频率、增益、输出功率等，这些参数直接影响到电路性能。
元件选型是根据参数选择的结果来选取合适的射频元件，如二极管、电感器、电容器等。
仿真与优化是使用ADS进行电路性能仿真和优化，分析电路的增益、功率、效率等性能指标，并进行相应的调整和优化，以满足设计要求。
在ADS软件中，可以通过搭建电路原理图来进行射频功率放大器的仿真。
首先，根据电路拓扑设计阶段的结果，使用ADS的元件库选取合适的射频元件，并将其拖拽到电路原理图中。
然后，调整元件的参数和连接方式，搭建出完整的放大电路。
接下来，设置仿真参数，如工作频率、输入功率等，并运行仿真。
此时，ADS会根据电路拓扑和元件参数进行电磁仿真，计算电路的增益、功率、效率等性能指标。
根据仿真结果，可以对电路进行调整和优化，以达到设计要求。
除了仿真功能之外，ADS还提供了许多其他有用的工具。
例如，可以使用ADS的优化器来自动调整电路的参数，以实现最佳的性能。
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A gilent
M easurement
F orum
利用ADS进行复杂电磁环境仿真
安捷伦EEsof EDA
A gilent
M easurement 前言
F orum
随着目前无线通信的日益发达以及各国对电子战重视程度日益增加，空间中各种制式的干扰频谱也越来越多，在进行通信、雷达系统设计初期必须将这些干扰考虑进去。
使用安捷伦的ADS软件配合多种信号捕捉仪表，可以有效的对空间信号进行捕捉、编辑、合成、再现，不仅可以对系统的抗干扰能力进行提前仿真，还能够生成实际信号来对样机进行测试，模拟严酷电磁环境。
这样能够大大减少通信、雷达系统最后的联调时间。
Page 2
A gilent
M easurement
F orum 电磁兼容案例（1）
Page 3
60年代末期，在美国"福
莱斯特"级航母的甲板上，由
于电磁干扰触发飞机火箭爆
炸造成了32架飞机、134名人
员和1.72亿美元的损失。
A gilent
M easurement
F orum
电磁兼容案例（2）
Page 4
英阿马岛海战时，英国的“谢菲尔德”号驱逐舰被阿海军发射的飞鱼导弹击沉。
就在阿根廷空军的“超级军旗”攻击机编队飞来的同时，“谢菲尔德”号驱逐舰正在与伦敦总部进行例行的卫星通信报告。
由于军舰的电磁兼容性能不很理想，防御雷达系统对卫星通讯信号造成了一定影响，通讯官向舰长请求，关闭远程对
空警戒雷达以减少对卫星通信的干扰。
A gilent
M easurement
F orum 日程
•系统级电磁兼容仿真
•复杂电磁环境半实物测试
•分机级电磁兼容仿真
•电路级电磁兼容仿真
Page 5
A gilent
M easurement
F orum 系统级电磁兼容仿真、半实物测试
Page 6系统平台设
备
确定关联关
系
确定干扰
对
场耦合
路耦合
天线隔离（时间、
空间、极化等）
设备抗电磁干
扰效能分析路干扰
设备抗电磁干
扰效能分析
射频前端非线性
发射机带外杂散
接收机寄生通道
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M easurement
F orum 行为级模型建模仿真
Page 7
接收机
发射机
调制解调
射频中频
功放
中频
基带
编码基带解调
数据流入
数据流出
调用多路类似的行为级模型，可以表征不同干扰对
机载设备的影响，即非预计信号。
其中包括了窄带随机
过程、脉冲干扰、单频点连续波干扰、窄带噪声干扰及
任务电台的干扰影响等。
A gilent
M easurement
F orum
抗干扰仿真Page 8
A gilent
M easurement 不同系统设置抗干扰能力仿真
F orum
Page 9
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M easurement 天线耦合量分析及优化
F orum
Page 10
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M easurement 复杂电磁环境半实物测试
F orum
Page 11
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M easurement 将记录文件导入ADS
F orum
Page 12
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M easurement 在ADS中编辑复杂干扰信号
F orum
Page 13
A gilent
M easurement 重现记录信号并编辑合成
F orum
Page 14
A gilent
M easurement
F orum 合成新的干扰信号
Page 15
89650S采集的信号频谱经过ADS编辑后的信号频谱
A gilent
M easurement
F orum 下载波形到信号源中
Page 16
GP‐IB电缆/LAN
ADS仿真软件
E8267D
E4438C
A gilent
M easurement
F orum 实时下载长波形
Page 17PC with:
ADS ,
磁盘阵列,
N5110B 基带信号应用软件，N5101A 基带PCI接口卡
ADS信号仿真PCI－X数据总线实
时传送E8267D
E4438C
A gilent
M easurement
F orum
分机级电磁兼容仿真
Page 18使用安捷伦的三维电磁场仿真工具EMPro，能够对机箱、
接头、散热片、通风孔等进行建模，或者将这些结构CAD模型导入，配合真实的信号波形，对分机系统的近场、远场进行预测。
配合安捷伦的接收机系统，能够形成闭环仿真测试系统，帮助工程师改善分机电磁兼容问题。
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M easurement 机箱缝宽优化
F orum
Page 19
A gilent
M easurement 有耗介质对辐射影响
F orum
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A gilent M easurement F orum
半实物分机辐射测试
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通过近场探头捕捉干扰信号使用干扰信号激励分机
考虑干扰信号的分机输出频谱
A gilent M easurement F orum
电路板级电磁兼容仿真Page 22
电路板之所以会存在电磁场辐射，很大的原因是由于电路板本身存在能量的不连续性、强耦合等因素。
在进行电路板设计时就对其提前进行考虑将大大减小分机电磁兼容调制以及系统集成的难度。
A gilent
M easurement
F orum ATI电路板例子
Page 23谐振往往是造成EMI
问题的根源！！！
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M easurement
F orum
和版图工具的集成Page 24
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F orum 三维结构观察器
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M easurement
F orum 通道仿真器
Page 26•在一分钟内得到低至10-16BER结果
•能够在发射接收端使用Spice或IBIS模型
•眼图分析、抖动分析模版
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M easurement PCB后仿真
F orum
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M easurement 使用ADS优化电路结构
F orum
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M easurement
F orum 接收机隔离度分析
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M easurement
F orum 总结
Page 30使用ADS，能够在系统设计之初就对电磁兼容问题进行整体考虑；在
工程样机研究成功后，能够使用ADS和安捷伦仪表搭建半实物测试系统来模拟严酷电磁环境；同时还能够对设备的分机、电路等个层次进行电磁兼容仿真，提前发现问题，解决问题。