ADS收发信机系统仿真

ads通信仿真课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习ads通信仿真，使学生掌握通信原理的基本知识和仿真方法，提高学生在通信领域的实际操作能力。

知识目标：使学生了解通信系统的基本原理，掌握ads通信仿真的基本方法和技巧。

技能目标：使学生能够熟练使用ads软件进行通信仿真，提高学生的实际操作能力。

情感态度价值观目标：培养学生对通信技术的兴趣和热情，提高学生在通信领域的创新意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括ads通信仿真软件的使用、通信原理的基本知识以及通信仿真的实际应用。

首先，将教授ads通信仿真软件的基本使用方法，包括仿真环境的搭建、参数设置、仿真结果的分析和解释等。

其次，将讲解通信原理的基本知识，包括通信系统的模型、调制解调技术、信道模型等。

最后，将通过实际案例使学生了解通信仿真在实际应用中的重要性，提高学生的实际操作能力。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先，将采用讲授法，为学生讲解通信原理的基本知识和ads通信仿真的基本方法。

其次，将采用讨论法，学生进行小组讨论，分享学习心得和实际操作经验。

同时，将采用案例分析法，通过实际案例使学生了解通信仿真在实际应用中的重要性。

最后，将采用实验法，学生进行实际操作，提高学生的实际操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备以下教学资源：教材：《通信原理》参考书：《ads通信仿真教程》多媒体资料：通信原理的动画演示、ads通信仿真的操作视频等。

实验设备：计算机、ads通信仿真软件等。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用多种评估方式相结合的方法。

平时表现将占总分的一定比例，包括学生的课堂参与度、提问回答等。

作业将占总分的一定比例，包括课后练习、实验报告等。

考试将占总分的一定比例，包括期中考试和期末考试。

最后，将根据学生的综合表现，给予客观、公正的评价。

基于ADS软件的接收机仿真设计米添1，2发布时间：2023-05-27T06:01:16.632Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：米添1，2 [导读] 随着电子技术的发展，通信、雷达、电子战等装备性能都取得了质的提升。

而接收机在整个系统中有不可替代的重要地位，直接影响着系统的动态和灵敏度等各项关键性能。

而现今的产品周期越来越短，如何能够在设计初期就能够较准确预测产品完整性能进就显得至关重要，本文通过理论分析结合ADS软件仿真进行了完整的接收机链路设计，提高了设计效率和一次成功率，对接收机设计有较大的参考价值。

1中国电子科技集团公司第二十九研究所成都 610036；2四川省宽带微波电路高密度集成工程研究中心成都 610036摘要：随着电子技术的发展，通信、雷达、电子战等装备性能都取得了质的提升。

而接收机在整个系统中有不可替代的重要地位，直接影响着系统的动态和灵敏度等各项关键性能。

而现今的产品周期越来越短，如何能够在设计初期就能够较准确预测产品完整性能进就显得至关重要，本文通过理论分析结合ADS软件仿真进行了完整的接收机链路设计，提高了设计效率和一次成功率，对接收机设计有较大的参考价值。

关键词：接收机；ADS；仿真；超外差1 引言接收机是电子装备的重要组成部分，随着装备功能日益复杂，对接收机的各项指标要求越来越高，设计周期也越来越短，所以如何能够在设计初期就能够较为准确预测产品的实际性能进而减少后期调试周期就显得至关重要。

ADS仿真软件支持从最基础的元器件到最顶层的系统级仿真设计，可实现时域和频域、线性和非线性等不同维度的仿真需求，可极大的提高接收机的设计效率和一次成功率，因此，ADS 仿真软件也成为了业界接收机电路仿真的首选工具[1]。

2 接收机电路设计2.1接收机指标需求接收机主要指标项包括接收灵敏度、噪声系数、信号带宽、动态范围等。

本文设计的接收机技术指标如下：射频频率范围：4～14GHz；信号带宽：0.4GHz；灵敏度：＞-85dBm；增益：＞30dB；噪声系数：≤5.5dB；线性动态范围：大于50dB；中频频率：0.75GHz。

基于ADS的接收机系统仿真分析摘要近年来，以移动通信应用为主的无线技术发展特别迅速，很多都已经取得了巨大的进步和发展。

射频前端电路作为它们整个系统中不可缺少的重要组成部分，直接影响着整机系统的性能。

本文选择零中频接收机作为研究对象，围绕它的射频前端、下变频结构、模拟基带3个模块进行分析研究。

30145本文一开始对比分析了几种接收机的结构和工作原理，并且给出了影响接收机性能的指标，例如系统增益等。

在对各种元器件性能指标进行了详细的了解和分析后，利用ADS 微波仿真软件对设计的接收机进行了仿真测试，从最后结果来看，基本满足要求。

关键词零中频接收机系统增益 ADS毕业论文设计说明书外文摘要Title the analysis and simulation of receiver based on ADSAbstractIn recent decades,wireless technology with mobile communication applications as the leading, have developed quickly and gained tremendous success.RF front-end as their whole indispensable component partof the system, directly impact on the performance of the system.The zero intermediate frequency receiver selected as the model in the thesis,it involved the RF front-end, the down-conversion structure and the analog base-band circuit.源自From the start of the paper,the structural features and the working principle of several common receivers were contrasted and analysed, and the technical parameters of influencing receivers also was introduced, such as the system gain.After the detailed comprehension and analysis of the components,and then it was optimized and simulated by using ADS (Advanced Design System). According to the results of simulation, the design met the requirements.Keywords The zero-intermediate-frequency receiver system gain ADS目次1 引言 11.1 接收机的发展现状 11.2 课题意义与背景 21.3 论文的研究内容和章节安排 22 接收机基本原理 42.1 接收机基本类型 42.2 接收机的主要技术指标 8 2.3 接收系统各部分特点 102.4 本章小结 113 零中频接收机系统设计 123.1 射频前端电路 123.2 下变频电路 133.3 模拟基带电路 143.4 总电路图 153.5 本章小结 164 仿真结果 174.1 接收机频带选择性仿真 17 4.2 接收机信道选择性仿真 19 4.3 接收机系统链路预算仿真 21 4.4 接收机下变频仿真 244.5 本章小结 25结论 26致谢 27参考文献28源自1 引言射频(Radio Frequency)是指在无线电通信中所使用到的电磁波频率，包括高频(High Frequency)、甚高频(Very High Frequency)、超高频(Ultra High Frequency)和更高频率的频段。

射频接收前端的ADS设计与仿真贾锋;杨瑞民【摘要】As an important part of the Radio Front(RF)signal analyzer, the RF receiver front-end plays a decisive role in the measurement of the RF signal. This paper builds one kind of 860~960 MHz RF receiver front-end system simulation platform of RF signal analyzer using the Advanced Design System(ADS)software. The pre-LNA is used to reduce system noise, and AGC is used to achieve a large dynamic range of the RF receiver front-end in the design. The gain, noise figure, sensitivity, dynamic range and other indicators of RF front-end of the design are calculated, and simulated by the software simulation tools. The simulations show that the RF front-end designed in the paper meets the requirements of the design.%射频接收前端作为射频信号分析仪的重要组成部分，对射频（RF）信号的测量起着决定性的作用。

使用ADS软件，构建了一种860~960 MHz的射频信号分析仪射频接收前端系统仿真平台。

基于 ADS 的射频综合仿真实验的设计张兰;岳显昌;唐瑞;黄世峰;秦斯奇【摘要】本文介绍的基于 ADS 的射频综合实验的设计思路，就是以设计一个特定的射频收发系统为目标，利用仿真软件的行为级功能模块完成系统的设计与建模，并对收发系统的噪声系数、增益和频率选择性等重要指标进行仿真，进而评估系统性能。

本文从实验原理分析和实验内容的设置两个方面对该仿真实验的设计进行讨论，旨在更好地培养学生射频系统综合设计能力，促进射频电路实践教学质量的全面提高。

%The comprehensive experimental of radio frequency(RF)circuit based on ADS,ask students to com-plete the design and model of RF transceiver system based on the behavior function module of simulation software and then assess the performance of the system from the important characteristics of the transmitter and receiver such asnoise,gain,frequency selectivity coefficient. This paper discusses on the design for a comprehensive experimen-tal of RF circuit based on ADS from experiment principle and experiment content. This experiment is helpful to cul-tivate the studentsˊ comprehensive ability of the RF system design and improve the teaching quality.【期刊名称】《电气电子教学学报》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P84-86,93)【关键词】ADS;射频前端;仿真;实践教学【作者】张兰;岳显昌;唐瑞;黄世峰;秦斯奇【作者单位】武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079;武汉大学电子信息学院，湖北武汉 430079【正文语种】中文【中图分类】TN7100 引言目前，高校开展的“射频电路实验”课程主要包括基于射频实训系统的以频谱仪为主要测量仪器的测量性实验项目和基于仿真软件的射频模块设计性实验项目，其中射频模块的设计性实验主要是利用ADS、MWO和HFSS等专业软件，进行对典型射频模块如滤波器、天线、功分器和放大器等进行设计、仿真、制作以及测量，从而掌握射频模块的开发流程，熟悉射频电路的制作工艺和测试方法［1-4］。

ADS仿真：微带滤波器的设计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，因此本节将重点研究如何设计并优化微带滤波器。

1 微带滤波器的原理微带滤波器当中最基本的滤波器是微带低通滤波器，而其它类型的滤波器可以通过低通滤波器的原型转化过来。

最大平坦滤波器和切比雪夫滤波器是两种常用的低通滤波器的原型。

微带滤波器中最简单的滤波器就是用开路并联短截线或是短路串联短截线来代替集总元器件的电容或是电感来实现滤波的功能。

这类滤波器的带宽较窄，虽然不能满足所有的应用场合，但是由于它设计简单，因此在某些地方还是值得应用的。

2 滤波器的分类最普通的滤波器的分类方法通常可分为低通、高通、带通及带阻四种类型。

图12.1给出了这四种滤波器的特性曲线。

按滤波器的频率响应来划分，常见的有巴特沃斯型、切比雪夫Ⅰ型、切比雪夫Ⅱ型及椭圆型等；按滤波器的构成元件来划分，则可分为有源型及无源型两类；按滤波器的制作方法和材料可分为波导滤波器、同轴线滤波器、带状线滤波器、微带滤波器。

3 微带滤波器的设计指标微带滤波器的设计指标主要包括：1绝对衰减（Absolute attenuation）：阻带中最大衰减（dB）。

2带宽（Bandwidth）：通带的3dB带宽（flow—fhigh）。

3中心频率：fc或f0。

4截止频率。

下降沿3dB点频率。

5每倍频程衰减（dB/Octave）：离开截止频率一个倍频程衰减（dB）。

6微分时延（differential delay）：两特定频率点群时延之差以ns计。

7群时延（Group delay）：任何离散信号经过滤波器的时延（ns）。

915MHz射频收发系统的ADS设计与仿真1引言近几年来，无线射频识别技术越来越受各国重视。

随着供应链管理、集装箱、工业、科研和医药等行业对3m以上射频识别技术的需求不断增加，国内外已经把研究的热点转向超高频段和微波频段。

射频电路的设计主要围绕着低成本、低功耗、高集成度、高工作频率和轻重量等要求进行。

本文对915 M Hz射频收发系统做了进一步的研究。

ADS（Advanced Design System）软件是Agilent 公司开发的，可以支持从模块到系统的设计，能够完915MHz射频收发系统的ADS设计与仿真李宝山，张香泽（内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010）摘要：针对无线通信环境中的应用，使用A D S软件设计了一种915M H z射频收发系统。

射频收发系统中的关键模块均根据实际的集成射频模块的参数设计。

使用A D S软件对设计进行功率增益预算仿真、S参数仿真。

仿真结果表明,设计的射频收发系统符合实际的无线通信环境的要求。

关键词:A D S；915M H z收发系统；射频模块；增益ADS Design and Simulation of915MHz RF Transceiver system LI Bao-shan，ZHANG Xiang-ze（School of Information Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou014010,China）Abstract:The design and simulation of915M Hz RF Transceiver system using Advanced Design System（ADS）for wireless communication application is presented.The key modules in RF system are designed by using the parameters ofactual integrated RF modules.Some simulations have beendone by using ADS,such as Budget simulation,S parameter simulation.The simulation results show that this RF transceiver system with real wireless communication demand.Keywords:ADS;915MHz RF Transceiver system;RF module;gain成射频和微波电路设计、通信系统设计、射频集成电路设计和数字信号处理设计。

Agilent EEsof EDA使用ADS 软件进行收发组件系统设计EEsof EDA应用工程师谢成诚cheng-cheng_xie@Agilent EEsof EDA目标•本专题的主要目标…..–了解ADS 做为射频微波系统完整的设计平台所具有的功能–从有源相控阵雷达系统TR 组件的系统级设计实例出发，演示ADS 软件集成的设计仿真环境Agilent EEsof EDA内容安排•收发组件(TR Module)概况及主要元件•TR 组件系统级仿真•TR 组件中的微波单片电路( MMIC)•TR 组件的射频脉冲仿真•贴片天线阵•TR 组件及贴片天线阵混合仿真Agilent EEsof EDAT/R 组件的尺寸及工作频率T/R 组件被安放在相控阵中的单元之中，单元尺寸是工作频率的函数从经验上来讲，组件是以半波长间距进行摆放，如10 GHz 的半波长是1.5 cm, 或600 mils. Source: /encyclopedia/transmitreceivemodules.cfmAgilent EEsof EDA典型的收发组件系统框图数字移相器数字衰减器收发开关低噪放级1、2激励+ PA 限幅器或接收机保护开关双工器耦合器Tx 入Tx 功率监控Tx Out Rx In Rx 出Agilent EEsof EDA数字移相器移相器可以为每个单元电路提供相位增减从而使扫描波束改变方向。

由于收发单元都需要移相单元，因此移相单元经常置于收发公用通道中。

这种情况下，移相器一般是无源互易网路。

也可以采用有源移相器。

移相器并不是理想的，也包含移相误差。

但是有一种未被理解的说法是和频率有关的、VSWR 性能较差的移相器的相位误差会显著提高。

通过带入真实的负载，就可以更真实的了解移相器的性能，降低产品的上市时间和降低成本。

Agilent EEsof EDA衰减器衰减器用来帮助改善相控阵主瓣宽度，降低旁瓣大小。

一般在接收模式下使用这种方式，而在发射模式下，往往希望辐射更多的能量。

4 GHz收发系统射频前端的ADS设计与仿真0 引言近年来，随着无线通信业务的迅速发展，通信频段已经越来越拥挤。

1985年美国联邦通信委员会(FCC)授权普通用户可以使用902 MHz，2．4 GHz和5．8 GHz三个“工业、科技、医学”(ISM)频段。

ISM频段为无线通信设备提供了无需申请在低发射功率下就能直接使用的产品频段，极大地推动了无线通信产业的发展。

虽然目前无线数字通信技术已经相当成熟，但射频设计仍然是移动通信设计的瓶颈。

射频电路的设计主要围绕着低成本、低功耗、高集成度、高工作频率和轻重量等要求而进行。

ISM频段的射频电路的研究对未来无线通信的发展具有重大的意义。

国内外许多文献都对此作了研究，文献[2]中介绍了在无线高速数据通信环境下，2．4 GHz发射机的设计。

文献[3]介绍了一种低功耗的CMOS集成发射机的设计。

ADS(Advanced Design System)软件是Agilent公司在HPEESOF系列EDA软件基础上发展完善的大型综合设计软件。

它功能强大能够提供各种射频微波电路的仿真和优化设计广泛应用于通信航天等领域。

本文主要介绍了如何使用ADS设计收发系统的射频前端，并在ADS的模拟和数字设计环境下进行一些仿真。

1. 发射端的建模与仿真由于设计是建立在实验室中已有的中频调制和解调的硬件基础上的，因此发射端和接收端不考虑信号的调制和解调过程。

实验室中的中频调制模块可以输出大概8～10 dBm的40 MHz已调中频信号，经过分析选择，该发射端的各个模块均参考MAXlM公司的集成模块的参数而设计。

本地振荡器采用的是MAX2700。

MAX2700是压控振荡器，通过设计合适的外围电路可以使它输出2．4 GHz的信号。

混频器采用的是MAX2660，MAX2660是有源混频器，可以提供一定的增益。

功率放大器采用的是MAX2240，MAX2240的最大输出功率是15．3 dBm。

发射端所用到的滤波器可以使用ADS软件中的滤波器设计工具进行设计。

基于ADS的调频无线电引信系统建模与仿真摘要引信是能够利用目标信息使各种弹药适时起爆的控制装置，是武器系统不可缺少的重要组成部分。

现代战争中引信发挥着越来越重要的作用。

调频无线电引信发射调频等幅连续波信号，其发射信号的频率按调制信号规律变化，利用回波信号与发射信号的频率差确定弹与目标间的距离。

线性调频引信具有测距精度高、抗干扰能力强等特点，适合于近距离探测。

本文首先介绍了线性调频定距引信的工作原理，对线性调频引信差频信号进行了理论分析，在此基础上分析了三角波线性调频引信参数的选择标准。

最后利用ADS对线性调频引信进行系统仿真，并给出了线性调频定距引信射频前端原理设计框图。

根据线性调频定距引信射频前端原理框图，对线性调频引信射频前端各部分电路进行理论分析，并且利用ADS对各部分电路进行仿真设计，使其满足系统设计指标。

关键词：调频引信，三角波，ADS系统建模与仿真The System Modeling and Simulation of FM radio fuzebased on ADSAbstractFuze which can use target information to make various ammunition timely initiation is an indispensable and important component of theweapon system.Fuze is Playing more and m- ore important role inmodern war. FM Fuze launch the same range of frequency modulation continuous wave signal, and use the substrate frequency of the emission signal and the return signal to determine the distance between the shells with the target .The frequency of the emission signal is changed in accordance with the modulation signal. FM Fuze with it’s eharaeteristies of hign Procision and strong anti-interference ability is suitable fordetection close distance.This articlcin trodueed the working Principle of the FM Fuze at the first，and analysised the beat signal .On this base the Parameter’ s select ion criteria of the triangle wave FM Fuze was analysised .Finally，the thesis used theADS software to simulate the FM Fuze system and gave the Princ iple diagram of the FM Fuze’s RF cir cuit.According to the Principle diagram, the various Parts of the RF circuit were analysised and designed by the ADS software, so that they can meet the system’s targets.Keywords：FM fuse ,Triangular wave ,Modeling and Simulation System based on ADS目录1 绪论 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.2 国内外无线电引信的发展与应用 (3)1.3 本文的主要工作 (4)2 线性调频定距引信理论分析 (5)2.1 线性调频定距引信的工作原理 (5)2.2 线性调频定距引信信号分析 (5)2.2.1 对三角波线性调频差频信号的时域分析 (7)2.2.2 对三角波线性调频差频信号的频域分析 (8)2.2.3 相对运动、多普勒信号对差频的影响 (12)2.3 三角波线性调频信号参数选择及测距误差分析 (14)2.3.1 三角波线性调频信号主要参数的选择 (14)2.3.2 测距误差分析 (17)2.4 利用ADS对线性调频引信前端进行仿真 (17)2.4.1 ADS仿真软件介绍 (17)2.4.2 利用ADS进行系统仿真 (20)2.5 本章小结 (22)3 自差收发机工作原理及振荡电路分析 (23)3.1 自差收发机原理 (23)3.2 三点式振荡电路理论 (24)3.2.1基本三点式振荡电路 (24)3.2.2实际使用的振荡电路分析 (26)3.3 本章小结 (29)4 引信射频前端设计 (30)4.1 压控振荡器(VCO)的设计 (30)4.1.1压控振荡器的调谐方法的选择 (30)4.1.2压控振荡器的技术参数 (31)4.1.3晶体管的选择与偏置电路设计 (32)4.1.4振荡电路的结构与仿真 (34)4.2 单端二极管混频器电路的设计 (35)4.2.1单端混频器电路设计 (37)4.3 其他的电路设计 (39)4.3.1射随器的设计 (39)4.4 本章小结 (41)5 结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)1 绪论1.1 研究背景和意义无线电引信是通过探测目标附近包含目标信息的电磁场而作用的一种引信[1]。

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。

接收机各部分的作用和要求如下：①射频滤波器1（FP Filter1）➢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。

⑤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。

➢通常需要较大的增益并实现增益控制。

2.发射机发射机是一个非常重要的子系统，无论是语音、图像，还是数字信号，要利用电磁波传送到远端，都必须使用发射机产生信号，然后经调制放大送到天线。

一、实验名称：ADS系统级仿真二、实验技术指标：1、微波带通滤波器切比雪夫带通滤波器阶数：4中心频率：2140MHz3dB带宽：80MHz阻带带宽：400MHz带外衰减：25dB通带波纹：0.1dB插入损耗：1dB2、低噪声放大器增益：21dB噪声系数：2dB3、信号源（交流功率源）端口：1 输出阻抗：50功率方程：P=polar(dbmtow(RF_pwr),0) 变量RF_pwr 频率：变量RF_freq MHz4、混频器边带：LOWER转换增益：10dBNF：13dB5、本振本振频率与应和输入信号频率一致。

6、移相器和功分器三、报告日期：2013年12月10日四、报告页数：共8页五、报告内容：1、接收机频带选择性仿真在ADS 中新建WorkSpace ，然后新建电路原理图，如下图2-1所示。

其仿真结果如图2-2所示。

图1-1 接收机频带选择性仿真电路图1.21.41.61.82.02.22.42.62.81.03.0-120-100-80-60-40-200-14020freq, GHz d B (S (2,1))2.032.062.092.122.152.182.212.242.272.002.308.12511.25014.37517.50020.62523.75026.8755.00030.000freq, GHzd B (S (2,1))图1-2 接收机频带选择性仿真结果2、接收机信道选择性仿真图2-1接收机信道选择性仿真电路图2-2接收机信道选择性仿真结果3、接收机系统算增益仿真2.112.122.132.142.152.162.172.102.18-20020406080-40100freq, GHz d B (S (2,1))2.1352.1362.1372.1392.1402.1422.1442.1332.14595.28695.57195.85796.14396.42996.71495.00097.000freq, GHzd B (S (2,1))图3-1 预算增益仿真电路图BPF1.t2AMP1.t2PWR1.t2MIX1.t2LPF1.t2AMP2.t2PORT1.t1Term1.t1020406080-20100Component, GB u d G a i n 1[0]图3-2 预算增益仿真结果图修改变量V AR 控件中变量后：将两次仿真的结果在一个图中表示出来，可以清楚地看到接收机在VGA 增益最大和最小的情况下整机增益的分配情况。

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。

║526 物联网：ADS射频电路仿真与实例详解521.1.2 射频接收系统射频接收系统由天线、带通滤波器、低噪声放大器、混频器、本振信号源、中频滤波器和中频放大器构成，常用的射频接收机有两种类型，一种为超外差式接收机，另一种为零中频接收机，这两种接收机特性如下。

1．超外差式接收机若天线接收的射频信号频率与本振信号源产生的本振信号频率不同，接收机称为超外差式接收机，常用的超外差式接收机中频在几十至几百MHz之间。

超外差式接收机与零中频接收机相比，优点在于噪声比较低。

超外差式接收机与零中频接收机的构成主要在于中频滤波器不同，超外差式接收机的中频滤波器为带通滤波器，除此之外，两种接收机的构成基本相同。

本章利用ADS软件设计仿真超外差式接收机系统。

2．零中频接收机若天线接收的射频信号频率与本振信号源产生的本振信号频率相同，接收机称为零中频接收机，零中频接收机在经过混频后信号直接为基带信号，这是这种接收机的优点，但这种接收机的噪声与超外差式接收机相比比较大。

零中频接收机与超外差式接收机的差异主要在中频滤波器，零中频接收机的中频滤波器为低通滤波器。

21.1.3 射频发射系统射频发射系统与射频接收系统的构成相反，由中频放大器、混频器、本振信号源、带通滤波器、功率放大器和天线构成，在发射系统中，系统的增益是最重要的指标。

21.2 射频接收系统的仿真射频接收系统的设计与仿真使用行为级功能模块实现，行为级功能模块包括滤波器、放大器和混频器等，这些行为级功能模块在ADS软件中由系统级元器件构成，可以运用S参数仿真、交流仿真和谐波平衡仿真等对一个射频接收系统进行多种仿真，从而确定该射频接收系统的各种性能指标。

21.2.1 射频接收系统的设计1．创建项目下面将创建一个射频系统的项目，本章所有的设计都将保存在这个项目之中。

创建射频系统项目的步骤如下。

（1）启动ADS软件，弹出主视窗。

（2）选择主视窗中【File】菜单→【New Project】，弹出【New Project】对话框，在【New第21章 射频接收与发射系统的仿真 527║Project】对话框中，可以看见已经存在了默认的工作路径“C:\ADSuser\”，在路径的末尾输入项目的名称，这里项目名称定为RF_System，并且在【Project Tech-nology Files】栏选择这个项目默认的长度单位，默认的长度单位选为mill imeter。

通信系统设计仿真软件安捷伦科技有限公司目录插图列表 (3)1 ADS对于通信系统设计仿真的意义 (4)2 ADS设计仿真软件的优点 (4)2.1 集成的自顶向下的系统设计 (4)2.2 灵活的设计环境 (5)2.3 优化系统架构 (5)2.4 灵活快速地建立DSP算法 (6)2.5 快速准确地建立射频模型 (6)2.6 通过优化得到最佳的系统性能 (7)2.7 利用已有的用户自定义模型 (7)2.8 ADS软件与测量仪表连接加快从设计到现实的转变 (7)2.8.1 据硬件测试建立仿真模型 (7)2.8.2 尽早进行验证实验，降低系统集成风险 (7)2.8.3 创建新的测试能力 (8)2.8.4通信信道，干扰测试 (8)3 ADS加速B3G/4G通信系统研发 (10)3.1 ADS具有可以灵活产生各种制式的信号源的能力 (10)3.2 ADS具有可以仿真MIMO 信道的能力 (10)3.3 ADS具有仿真空-时(Spacing-time coding)编码性能的能力 (11)3.4 ADS具有给用户提供Test Bench的能力 (11)3.5 与仪器的互联 (11)4 ADS在RF系统设计流程中的地位 (12)4.1 系统级设计与仿真 (12)4.1.1 分析并设定RF系统设计指标 (12)4.1.2 研究并选择恰当的RF拓扑结构 (13)4.1.3 定义功能模块并进行RF系统性能优化 (13)4.2 电路级设计与仿真 (14)4.2.1 研究选择合适的电路拓扑结构 (14)4.2.2 器件选型与建模 (14)4.2.3 关键模块设计与电路级仿真 (14)4.2.4 综合仿真验证RF系统性能 (14)4.2.5 各独立模块制作与测试 (14)4.3 集成测试 (14)4.3.1组合各个单独电路模块 (14)4.3.2 调试 (14)4.3.3修改系统指标（如果需要） (15)4.3.4重新定义项目目标（如果需要） (15)插图列表图1 自顶向下的设计流程图2 据硬件测试建立仿真模型图3尽早进行验证实验，降低系统集成风险图4创新新的测试能力(1)图5创新新的测试能力(2)图6通信信道，干扰测试图7 ADS与仪器互联加快设计流程图8. 射频系统设计流程图9 数字中频RF收发信机结构1 ADS对于通信系统设计仿真的意义当今的通信系统设计工程师遇到更多的设计挑战，除了进一步减小系统的体积和成本同时要更好地进行数字和射频部分指标的分配从而获得更好的系统整体性能。