利用ADS进行复杂电磁环境仿真

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。

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。

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。

电磁场仿真软件简介随着电磁场和微波电路领域数值计算方法的发展,在最近几年出现了大量的电磁场和微波电路仿真软件;在这些软件中,多数软件都属于准3维或称为维电磁仿真软件;例如,Agilent公司的ADSAdvanced Design System、AWR公司的Microwave Office、Ansoft公司的Esemble、Serenade和CST公司的CST Design Studio等;目前,真正意义上的三维电磁场仿真软件只有Ansoft公司的HFSS、CST公司的Mafia、CST Microwave Studio、Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE;从理论上讲,这些软件都能仿真任意三维结构的电磁性能;其中,HFSS HFSS是英文高频结构仿真器High Frequency Structure Simulator的缩写是一种最早出现在商业市场的电磁场三维仿真软件;因此,这一软件在全世界有比较大的用户群体;由于HFSS进入中国市场较早,所以目前国内的电磁场仿真方面HFSS的使用者众多,特别是在各大通信技术研究单位、公司、高校非常普及;德国CST公司的MicroWave Studio微波工作室是最近几年该公司在Mafia软件基础上推出的三维高频电磁场仿真软件;它吸收了Mafia软件计算速度快的优点,同时又对软件的人机界面和前、后处理做了根本性的改变;就目前发行的版本而言, CST的MWS 的前后处理界面及操作界面比HFSS好;Ansoft也意识到了自己的缺点,在刚刚推出的新版本HFSS定名为Ansoft HFSS 中,人机界面及操作都得到了极大的改善;在这方面完全可以和CST媲美;在性能方面,两个软件各有所长;在速度和计算的精度方面CST和ANSOFT成绩相差不多;值得注意的是,MWS采用的理论基础是FIT有限积分技术;与FDTD 时域有限差分法类似,它是直接从Maxwell方程导出解;因此,MWS可以计算时域解;对于诸如滤波器,耦合器等主要关心带内参数的问题设计就非常适合；而HFSS采用的理论基础是有限元方法FEM,这是一种微分方程法,其解是频域的;所以,HFSS如果想获得频域的解,它必须通过频域转换到时域;由于,HFSS是用的是微分方法,所以它对复杂结构的计算具有一定的优势;另外,在高频微波波段的电磁场仿真方面也应当提及另一个软件： ANSYS ;ANSYS 是一个基于有限元法FEM的多功能软件;该软件可以计算工程力学、材料力学、热力学和电磁场等方面的问题;它也可以用于高频电磁场分析应用例如：微波辐射和散射分析、电磁兼容、电磁场干扰仿真等;其功能与HFSS和CST MWS类似;但由于该软件在建模和网格划分过程中需要对该软件的使用规则有详细的了解,因此,对一般的工程技术人员来讲使用该软件有一定困难;对于高频微波波段通信、天线、器件封装、电磁干扰及光电子设计中涉及的任意形状三维电磁场仿真方面不如HFSS更专业、更理想;实际上,ANSYS软件的优势并不在电磁场仿真方面,而是结构静力/动力分析、热分析以及流体动力学等;但是,就其电磁场部分而言,它也能对任意三维结构的电磁特性进行仿真;虽然,Zeland公司的Fidelity和IMST GmbH公司的EMPIRE也可以仿真三维结构;但由于这些软件的功能不如前面的软件,所以用户相对较少;下面列出几个相关软件的名称和主要性能,微波 CAD 软件简介几个主要相关类型软件的简介：1.1.1 ADSAdvanced Design System它是Agilent Technoligyies公司推出的一套电路自动设计软件;Agilent Technoligyies公司把已有产品HP MDSMicrowave Design System和HP EEsof IVElectronic Engineering Software两者的精华有机的结合起来,并增加了许多新的功能,构成了功能强大的ADS软件;ADS软件范围涵盖了小至元器件,大到系统级的设计和分析,主要包括RFIC设计软件、RF电路板设计软件、DSP专业设计软件、通讯系统设计软件以及微波电路设计软件;ADS软件仿真手段丰富多样,可实现包括时域和频域、数字与模拟、线性与非线性、噪声等多种仿真分析手段,并可对设计结果进行成品率分析与优化,从而大大提高了复杂电路的设计效率,是非常优秀的微波电路、系统信号链路的设计工具;不但其仿真性能优越,而且提供了功能强大的数据后处理能力;这对我们进行复杂、特殊电路的仿真、数据后处理及显示提供了可能;该软件切实考虑到工程实际中各种参数对系统的影响,对要求分析手段多样,运算量大的仿真分析,尤其适用;ADS软件可应用于整个现代通信系统及其子系统,能对通信系统进行快速、便捷、有效的设计和仿真;这是以往任何自动设计软件都不能够的;所以,ADS已被广大电子工程技术人员接受,应用也愈加广泛;主要应用：ADS功能非常强大,对整个现代通信系统及其子系统的设计和仿真提供支持;主要应用有以下几个主要方面：1.射频和微波电路的设计包括RFIC、RF Board;2.DSP设计3.通信系统的设计4.向量仿真每个设计本身又包括以下几个内容：●绘制原理图●系统仿真●布局图● Pspice原理图1.1.2. CST Microwave studioCST MICROWAVE STUDIO是CST公司为快速、精确仿真电磁场高频问题而专门开发的EDA工具,是基于PC机Windows环境下的仿真软件;其主要应用领域有：移动通信、无线设计、信号完整性和电磁兼容EMC等;具体应用包括：偶合器、滤波器、平面结构电路、联结器、IC封装、各种类型天线、微波元器件、蓝牙技术和电磁兼容/干扰等;MWS提供三个解算器,四种求解方式;它们是时域解算器、频域解算器和本征模解算器;四种求解方式分别为传输问题的频域解、时域解、模式分析解和谐振问题的本征模解;同时也提供各种有效的CAD输入选项和SPICE参数的提取;另外,CST MWS通过调用CST DESIGN STUDIO而内含一个巨大的设计环境库,CST DESIGN STUDIO本身也提供外部仿真器的联结;应用：各种天线、连接器、谐振腔、蜂窝电话、同轴连接器、偶合滤波器、共面结构、串扰问题、介质滤波器、双工器、高速数字设备、喇叭天线、IC封装、互联器、微带滤波器、带状线结构、微波加热、微波等离子源、多芯连接器、毫米波集成电路、多层结构、多路复用器、光学组件、微带天线、平面结构、功分器、偏光器、雷达/雷达截面RCS、SAR计算/解剖设备、传感器、屏蔽问题、开槽天线、芯片系统、时域反射计TDR 、波导结构、无线设备……1.1.3. Microwave OfficeMicrowave Office软件为微波平面电路设计提供了最完整, 最快速和最精确的解答;它是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的; 对于由集总元件构成的电路, 用电路的方法来处理较为简便; 该软件设有一个叫“VoltaireXL”的模拟器来处理集总元件构成的微波平面电路问题; 而对于由具体的微带几何图形构成的分布参数微波平面电路则采用场的方法较为有效, 该软件采用的是一个叫“EMSight”的模拟器来处理任何多层平面结构的三维电磁场的问题;由于这里意在着重于电磁场分析,所以仅涉及“EMSight”模拟器;下面是它的具体功能：“EMSight”模拟器是一个完整的三维电磁场模拟程序包, 它可用于平面高频电路和天线结构的分析;模拟器分析的电路都安装在一个矩形的金属包装盒内, 对于电路的层数和端口数并没有限制;它还具有显示微波平面电路内金属上电流和空间电场力线的能力;“EMSight”模拟器可以对微波平面电路进行许多种类的计算, 在该软件中称计算为测量; 除了可以计算电路的阻抗参量,导纳参量,散射参量,传输参量, 混合参量之外, 对于线性电路,它能计算辅助稳定因子,输入电容,群延迟, 偶/奇模传输常数/阻抗/导纳, 电压驻波比, 端口输入阻抗/导纳, 增益等;具有计算各种线/圆极化微带天线的电场方向图和功率方向图的能力, 在计算天线时矩形的金属包装盒边界可以改变, 顶部和底部可以改为自由空间阻抗,而侧壁可以拉远;在“EMSight”模拟器内也设有一个元件库, 其特点是列入了大量的微带元件的资料如各种弯头, 开路线, 短截线, 耦合器, 阶梯, T形接头等; 还包括了许多传输线的资料;1.1.4. ANSYSANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件;该软件主要包括三个部分：前处理模块,分析计算模块和后处理模块;前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示可看到结构内部等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出;软件提供了100种以上的单元类型,用来模拟工程中的各种结构和材料;这里还是着重介绍电磁场方面;在该软件的电磁场部分,它主要设计以下几个方面：2D、3D及轴对称静磁场分析及轴对称时变磁场交流磁场分析;静电场、AC电场分析,电路分析：包括电阻、电容、电感等;电路、磁场耦合分析 ;电磁兼容分析; 高频电磁场分析; 计算洛伦磁力和焦耳热/力;主要应用于：螺线管、调节器、发电机、变换器、磁体、加速器、天线辐射、等离子体装置、磁悬浮装置磁成像系统、电解槽及无损检测装置等;1.1.5. Ansoft SerenadeAnsoft Serenade 设计环境为现代的射频以及微波设计者们提供了一个强大的电路、系统和电磁仿真的工具;简易的使用环境允许使用者们在仿真器和其他的工具如文字处理器最大程度的产生数据资料的转移;简单的说,它主要包括Harmonica电路仿真和 Symphony系统仿真部分;Symphony 可以在Serenade 文件夹一种计算机标原理图获取、布局、和仿真环境下面运行;它是一个可以仿真有射频、微波和数字部分组成的通信系统的软件工具;Symphony 添加了针对外围环境的高效的模拟、数字混合方式模拟和数字和系统分析能力;使用者能够很快的构建一个系统通包括大量元件的库里的射频部分的模拟和数字信号处理;像信道编码,模拟和数字信号处理滤波器,放大器,晶体震荡器衰减信道模型;这些都能使设计者们迅速的组建有线的或者无线系统;由于系统自带了那么多模型,因此设计者只需要对元器件键入很少的关键特征;它也能够对线性或非线性系统进行彻底的操作;它也能输出例如增益、噪声和在时域或者频域上的误码率;针对不同的设计方法,在早期阶段的时候它就能够迅速的检查,以减少设计周期时间和避免由于射频和数字信号处理系统之间的互相干扰而造成的高成本的重新设计;一旦一个设计系统结构被确认了那么一个自上而下的设计流程就能被完成;一个系统的误码率能够基于完整的系统分析而计算出来;对射频的描述,例如阻抗不匹配,晶体震荡器的相位噪声和群延迟,在系统中当然包括噪声,输入功率,S参数和其他的输入信号扫描分析把误码率的计算作为一个任何参数的函数;1.1.6. Ansoft EnsembleAnsoft Ensemble是一个针对射频和微波的平面电磁仿真软件;它是一个对微带线和像滤波器、功分器和天线一类的平面微波结构进行计算S参数和全波场的仿真软件包;Ensemble软件包包括一个从底部开始的计算机辅助设计布局,一个仿真器和一个可显示数据的后处理器;该软件没有用传统的“cut-and-try” 原型,减少了生成的误差;下面是它的一些功能：1 仿真分析包括s参数, y参数, 和 z参数;远场近场辐射;表面电流等;2 Ensemble 的应用PCB布线和路径的仿真;多层微波包装;微波整合电路;超级微波整合电路;平面天线和队列;电路元件创建;3 天线设计分析圆极化;左旋圆极化和右旋圆极化的远场图;增益和轴向辐射;交叉极化和共极化场等;4. 图形特征：计算控制初始设计的大小;DXF and GDS 的输入和输出;史密斯圆图,极化图和矩形图;远场图;波形计算等;Ansoft HFSS软件简介Ansoft HFSS软件是适用于射频、无线通信、封装及光电子设计的任意形状三维电磁场仿真的软件;ANSOFT HFSS是业界公认的三维电磁场标准仿真软件包,它必将为射频、无线通信、封装及光电子产品新功能的开发提供崭新高效的研究手段;本软件彻底摆脱了传统的设计模式,大大减少了研制费用和时间,加快产品进入市场的步伐;HFSS 提供了一简洁直观的用户设计界面、精确自适应的场求解器、拥有空前电性能分析能力的功能强大后处理器,能计算任意形状三维无源结构的S参数和全波电磁场;ANSOFT HFSS充分利用了如自动匹配网格产生及加密、切线向矢量有限元、ALPSAdaptive Lanczos Pade Sweep和模式-节点转换Mode-node等的先进技术,从而使操作人员可利用有限元法FEM 在自己的电脑少对任意形状的三维无源结构进行电磁场仿真;HFSS自动计算多个自适应的解决方案,直到满足用户指定的收敛要求值;其基于MAXWELL麦克斯韦方程的场求解方案能精确预测所有高频性能,如散射、模式转换、材料和辐射引起的损耗等;用高效率的计算机虚拟模型的方法来取代费时费力的“cut-and-try”试验方法,可大大缩短设计周期;仿真分析诸如天线、微波转换器、发射设备、波导器件、射频滤波器和任意三维非连续性等复杂问题,已简单化成只需画结构图、定义材料性能、设置端口和边界条件;HFSS自动产生场求解方案、端口特性和S参数;其S参数结果可输出到通用的线性和非线性电路仿真器中来使用;ANSOFT HFSS的自适应网格加密技术使FEM方法得以实用化;初始网格将几何子分为四面体单元的产生是以几何结构形状为基础的,利用初始网格可以快速解算并提供场解信息,以区分出高场强或大梯度的场分布区域;然后只在需要的区域将网格加密细化,其迭代法求解技术节省计算资源并获得最大精确度;必要时还可方便地使用人工网格化来引导优化加速网格细化匹配的解决方案;HFSS采用高阶基函数、对称性和周期边界等方法,从而节省计算时间和内存,进一步加大求解问题的规模并加速求解的速度;1.2.1 Ansoft HFSS软件功能HFSS软件还有强大的绘图功能;它可以与AutoCAD完全兼容,完全集成ACIS固态建模器;它可以完成以下操作：无限的undo/redo多个物体组合、相减、相交布尔运算动态几何旋转点击物体选择/隐藏二维物体沿第三维扫描得到三维物体如圆柱体宏记录/宏文本锥螺旋、圆柱和立方体的参数化宏可选的“实表面”几何体在线关联帮助以加快新功能的应用它拥有先进的材料库综合的材料数据库包括了常用物质的介电常数、渗透率、电磁损耗正切;用户在仿真中可分析均匀材料、非均匀材料、各向异性材料、导电材料、阻性材料和半导体材料;对不可逆设备,标配的HFSS可直接分析具有均匀静磁偏的铁氧体问题,用户还可选用ANSOFT 3DFS选件以完成铁氧体静磁FEM的解算仿真;ANSOFT HFSS软件含有一个庞大的库,用该库可参数化定义以下标准形状：微带T行结宽边耦合线斜接弯和非斜接弯半圆弯和非对称弯圆螺旋和方螺旋混合T接头贴片天线螺旋几何Ansoft HFSS软件还可以以周期边界来解决相控阵;通过指定两个或多个边界间的场关系,关连边界条件LBCs使得包含有源等设备的新一类问题也可建模仿真;在对长的、均匀的和周期性的结构建模仿真时,LBCs可大大节省计算时间和内存;周期性的LBCs通过相位关系可确定多个主-从边界;设计师可通过分析相控阵中的一个单元来提取有源单元因子和阻抗,从而研究确定阵列盲区、极化性能和栅瓣;Ansoft HFSS软件强大的天线设计功能,它可以计算下列问题：计算天线参量,如增益、方向性、远场方向图剖面、远场3D图和3dB带宽;绘制极化特性,包括球形场分量、圆极化场分量、Ludwig第三定义场分量和轴比;二分之一、四分之一、八分之一对称模型并自动计算远场方向图;Ansoft HFSS还拥有以下三种频率扫描技术：①宽带快速率扫描利用APLS快速扫频技术可有效地进行宽带仿真;APLS能产生一个在宽频带内有效的低阶次的模型,并通过计算零极点来完成宽频带求解;APLS包含端口散射以精确确定频段内的输入功率和频带外抑制;②超宽带插值扫频利用插值扫频技术可有效地进行超宽带仿真;插值扫频能在超宽频带内根据频响变化斜率自动增插点数,确保精确确定频段内的所有频响特性;③离散扫频利用离散扫频技术可有效地进行离散频点的宽带仿真;其利用当前网格重新求解电磁场,从而精确得到各频率点上的性能参数;Ansoft HFSS拥有强大的场后处理器：产生生动逼真的场型动画图,包括矢量图、等高线图、阴影等高线图;任意表面,包括物体表面、任意剖面、3D物体表面和3D相等面的静态和动态图形;动态矢量场、标量场或任何用场计算器推导出的量;动态的表面动画可使图形能以旋转和移位的方式步进;新的图—3D云图上有一薄薄的彩色像素层,使你能非常清晰地观察场型特性,用户旋转几何时图形会实时更新;ANSOFTHFSS 可以设计最优化解决方案,它支持强大的具有记录和重放功能的宏语言;这使得用户可将其设计过程自动化和完成包括参数化分析、优化、设计研究等的先进仿真;参数化分析：四螺旋天线广泛应用于包括GPS接收机在内的无线通信设计中;其圆极化辐射方向图提供了很宽的半球状覆盖区域并具有极低的后瓣辐射;该模型在HFSS 依据不同的螺旋比和总旋转数目进行了多次仿真,设计师利用先进的宏功能可很快地进行多次仿真,以研究关键参数是如何影响带宽、增益和后瓣电平的;1.2.2 Ansoft HFSS软件的优势Ansoft有自己的独特优势：由Ansoft Designer和Ansoft HFSS构成的Ansoft高频解决方案,是目前唯一以物理原型为基础的高频设计解决方案,它以Ansoft公司居于领先地位的电磁场仿真工具为基础,提供了从系统到电路直至部件级的快速而精确的设计手段,覆盖了高频设计的所有环节; 其集成化的设计环境和独有的“按需求解"技术使设计工程师们在设计的各个阶段都能充分考虑结构的电磁效应对性能的影响,实现对整个设计流程的完全控制,从而进一步提高了仿真精度,完成整个高频系统的端对端设计;最后一点,HFSS的所有问题分为两大类：“Driven Solution”和“Eigenmode Solution”,前一个用于一般的需要激励源或者有辐射产生的问题,适用于几乎所有除谐振腔以外的问题；后者为本征问题求解,主要用于分析谐振腔的谐振问题,不需要激励源,也不需要定义端口,更不会产生辐射封闭结构;Ansoft Optimetrics是一个综合优化包,可以用于HFSS和Ensemble,主要用于结构参数的优化,最典型的例如双枝节匹配,可优化两个枝节的长度及间距使得反射最小;根据你给定的优化目标,可以进行模型参数的调整,例如介质片移相器,你可以以移相器的相移为目标函数,优化介质片的长度,使相移满足需要;总之,Ansoft HFSS 软件以其强大的设计仿真功能,无论在设计手机、通信系统、宽带器件、集成电路ICs、印刷电路板等高频微波的方方面面都迅速赢得了设计人员的广泛认可,并且也迅速获得了广泛的应用;。

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
作为一名电子工程师，我经常使用ADS（Advanced Design System）软件进行微波射频滤波器的设计与仿真。

在此，我想分享我的实验心得。

实验目的在于设计并验证一个微波射频滤波器，以满足现代通信系统的需求。

ADS软件具有强大的微波电路设计和仿真功能，为我们提供了便捷的工具。

首先，在ADS中，我们选择合适的滤波器类型（如Butterworth、Chebyshev等），并根据设计指标设置滤波器的频率响应参数。

接下来，利用ADS内置的微带线模型和射频器件库，构建滤波器的电路结构。

在仿真阶段，我们通过调整滤波器的参数，观察其对频率响应、传输特性等性能指标的影响。

根据仿真结果，优化滤波器的设计，直至满足预设指标。

实验过程中，我深刻体会到ADS软件在微波射频滤波器设计中的优势。

通过仿真，我们能快速评估滤波器设计的可行性，并有效提高设计效率。

同时，实验也提醒我要不断学习和掌握ADS的新功能，以便更好地应对实际工程需求。

总之，运用ADS进行微波射频滤波器设计与仿真，不仅提高了我的技术水平，还使我深刻认识到软件在现代通信技术发展中的重要性。

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。

战术训练通信电磁环境仿真研究摘要战场电磁环境对信息化条件下作战的影响日益显著，对战场电磁环境进行模拟仿真，为部队平常训练提供一种有效手段已成为军事训练中迫切需要解决的一个课题。

本课题旨在重点研究战术训练时如何定量地模拟通信电磁环境，建立电磁环境的计算模型。

为此，本文提出一种定量模拟战术训练所需的通信电磁环境的方法，其基本应用模式是把通信电磁环境拆分成波源模型、传播模型、背景噪声模型、地理因素影响模型、天气因素影响模型分别研究，最后合成构成通信电磁环境模型。

这种方法是在对战术训练通信电磁环境需求进行充分分析的基础上提出的一种量化式建模方法，具有适应性强、可扩展性强的特点，可用于指导部（分）队战术训练通信电磁环境构建。

本文应用MATLAB仿真工具对通信电磁环境进行仿真验证。

本文有效地构造电磁环境仿真模型。

经过验证，所构造的电磁环境符合电磁环境特性，并能基本满足战术训练需要。

关键词战术训练通信电磁环境模拟仿真ABSTRACTThe influence on war action which electromagnetic environment in Battlefield imposes is more notable under condition of information, so simulation for electromagnetic environment in battlefield for which can provide an effective way for troops common training has become a project which need to solve urgently in military training. The project aims to the research how to simulate communication electromagnetic environment quantitatively how to build calculation model of electromagnetic environment, and how to evaluate the construction electromagnetic environment reasonably. Therefore, this paper presents a method which can simulate the communication electromagnetic environment of armor mechanization forces (stacks) for tactical training quantitatively. In the method the basic idea is that divides the communication electromagnetic environment into waves model, propagation model, background noise model, geographical model and weather model firstly, then to research all the models, finally to synthesize the communication electromagnetic environment model from these models. This method is a quantitative way which is put forward on basis of the full demand analysis of communication electromagnetic environment tactical training. It has characteristics of high adaptability and scalability. It can guide the construction of communication electromagnetic environment for forces (stacks) tactical train.The constructive communication electromagnetic environment is verified in this paper by using MATLAB simulation tools. This paper construct simulation mode of electromagnetic environment effectively. After verification, the constructive electromagnetic environment has the electromagnetic environment characteristics, and it can meet the needs of armor mechanization (points) team tactical train.Keywords Tactical train; Communication electromagnetic environment; Simulation; Emulate第1章绪论1.1 选题背景及意义随着信息技术的飞速发展，信息战正日益引起各国军队的关注和重视，未来的战场必将是一个信息化的战场。

ads1256使用心得及其驱动编写以ads1256使用心得及其驱动编写为标题随着科技的不断发展，人们对数据采集和处理的需求也越来越高。

而ADS1256是一款高精度、低噪声的24位模数转换器芯片，广泛应用于工业自动化、仪器仪表、医疗设备等领域。

在使用ADS1256的过程中，我深刻体会到了它的优点和编写驱动的重要性。

我要说一下ADS1256的使用心得。

ADS1256具有高精度、低噪声和高抗干扰能力的特点，能够准确地采集和转换模拟信号。

我在实际应用中发现，ADS1256的采样精度非常高，可以满足各种精密测量的需求。

此外，ADS1256的低噪声设计使得它能够准确地采集微弱的信号，避免了信号干扰对测量结果的影响。

同时，ADS1256还具有较好的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中稳定工作。

总的来说，ADS1256的性能非常优秀，可以满足各种高精度数据采集的需求。

除了ADS1256本身的优点，编写驱动也是非常重要的。

驱动程序是连接硬件和软件的桥梁，对于数据的采集和处理起着至关重要的作用。

在编写ADS1256的驱动程序时，我采用了C语言进行编写。

我需要了解ADS1256的寄存器和通信协议。

ADS1256的寄存器包括控制寄存器、数据寄存器和状态寄存器等。

通过控制寄存器，可以设置采样速率、增益和输入通道等参数。

而数据寄存器用于存储转换后的模拟信号数据。

在通信协议方面，ADS1256采用SPI接口进行数据传输。

在编写驱动程序时，我首先需要初始化ADS1256的相关参数。

这包括设置采样速率、增益和输入通道等。

然后，我通过SPI接口与ADS1256进行通信，发送命令和接收数据。

在数据采集过程中，我需要定时触发ADS1256进行转换，并读取转换后的数据。

最后，我将读取到的数据进行处理和存储，以满足后续数据分析和应用的需求。

在编写驱动程序的过程中，我遇到了一些问题。

比如，ADS1256的通信协议是SPI接口，需要了解SPI的工作原理和相关参数设置。