湖南文理学院电气与信息工程学院
芙蓉学院
—ADS仿真》实验报告
专业： 通信工程 班级： 通信1001 姓名： 学号： 教师： 时间： 2012.12.16 《通信电子电路
实验项目
实验一 电路模拟基础
实验二 直流仿真和建立电路模型 实验三 交流（AC）仿真 实验四 S参数仿真与优化
Agilent公司推出的ADS软件以其强大的功能成为现今国内各大学和研究所使用最多的软件之一。ADS电子设计自动化(EDA软件全称为Advanced Design System)是美国安捷伦（Agilent）公司所生产拥有的电子设计自动化软件；ADS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）、三位电磁仿真（EM Simulation）、通信系统仿真（Communication System Simulation）和数字信号处理仿真软件（DSP）；支持射频和系统设计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仿真软件。在本次实验中采用的软件版本为ADS2006.
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实验一、电路模拟基础
一、概 述
该实验包括用户基础界面，ADS文件的创建过程包括建立原理图、仿真控件、仿真、和数据显示等部分的内容。该实验还包括调谐与谐波平衡法仿真的一个简单例子。
二、任务
1、建立一个新的项目和原理图设计 2、设置并执行S参数模拟 3、显示模拟数据和储存
4、在模拟过程中调整电路参数 5、使用例子文件和节点名称 6、执行一个谐波平衡模拟 7、在数据显示区写一个等式
三、实验步骤、原理图及仿真图 (一）实验步骤 1、运行ADS 2、建立新项目
3、检查新项目内的文件 4、建立一个低通滤波器设计 5、设置S参数模拟 ‘ 6、开始模拟并显示数据 7、储存数据窗口 8、调整滤波器电路
9、建立一个新的系统项目和原理图
10、建立一个由行为模型构成的RF接收系统 11、设置一个带频率转换的S参数模拟 12、画出S21数据
13、提高增益，再模拟，绘制出另一条曲线 14、设置一个RF源和一个带相位噪声的本振LO 15、设置一个谐波噪声控制器 16、设置谐波模拟
17、实验仿真结果：模拟并画出响应：pnmx和Vout
3
（二）实验原理图及仿真图 1.1 低通滤波器原理图
1.2 仿真图
4
1.3
1.4
1.5 RF接收系统
5
1.6
1.7 rf_sys_10dB的波形图
1.8两个模拟之间10dB的差值图
6
1.9谐波模拟原理图仿真结果
1.10
1.11
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实验二 直流仿真和建立电路模型
一 、概 述
本章将介绍参数的子网络，在分层设计中如何创建和使用它们。我们将从一个元件建模开始。对于性能较好的元件模型，最低层的子网络应包括封装寄生参数。一个测试模板将用来对一个可以计算，建立并检验的偏置网络的响应进行仿真并输出响应曲线。该实验中的电路是本教材中其它实验使用的放大器基础。
二、任 务
1.建立一个考虑寄生参数的通用BJT模型，并保存在自电路中。 2.设置并运行大量DC仿真来确定其性能。 3.在数据显示中计算偏置电阻。
4.在DC仿真基础上建立一个偏置网络。 5.测试偏置网络。
三、实验步骤、原理图及仿真图 （一）实验步骤
1. 新建任务：amp_1900
2.设置一个通用BJT符号和模型卡 3.对电路添加寄生参数和连接部分 4.观察缺省符号
5.设置设计参数和内建符号
6.用曲线指示模板测试bjt_pkg的子电路 7.修改参数扫描模板
8.在Beta=100和160时仿真
9.打开一个新设计，并在主窗口中查看你的所有文件 10.对直流偏置的参数扫描进行设置并仿真 11.计算共射电路偏置电阻Rb, Rc的值 12.偏置网络
13.对直流解作仿真和注释
8
（二）实验原理图及仿真图 2.1参数和内建符号的设置
2.2调整参数模板
9
2.3.1 Beta=100和160时仿真图
2.3.2
2.3.3
10
2.3.4
2.4对直流偏置的参数扫描进行设置仿真
2.5
11
2.6
2.7 设置偏置网络
2.8设置偏置网络
12
2.9
13
实验三、交流（AC）仿真
一、概 述
该实验继续amp_1900任务并与上一实验使用相同子电路。这个练习教交流（AC）仿真的基础，包括小信号增益和噪声，也给出了许多数据显示中控制和操作数据的许多细节特性。
二、任 务
1、进行交流（AC）小信号和噪声仿真 2、调整引脚/导线符号 3、变量扫描和建立方程
4、控制图表，曲线，数据组和交流（AC）源
三、实验步骤、原理图及仿真图 （一）实验步骤
1、从一个设计到另一个设计的复制&粘贴（Ctrl+C/ Ctrl+V）操作 2、对复制的电路和引脚符号进行改正 3、层次（push and pop）操作验证子电路 4、设置带噪声的AC仿真 5、对噪声数据仿真并列表 6、控制方程和节点电压的输出
（二）实验原理图及仿真图 3.1调整参数
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3.2对噪声数据仿真并列表 a．仿真（F7）
b．在数据显示中，用Ctrl键可同时选择插入名称（Name）与VnC（电压噪声影响）的列表（list）（图标）。如图所示，在每个频率点Q1.BJT1代表了元件的全部噪声电压，包括：Q1.BJT1.ibe和Q1.BJT1.ice，但是，它们并非相关电压，按下式被加起来作为噪声功率：(Vtotal)2(Vibe)2(Viee)2。整个vnc与Vout噪声相同。
3.3
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实验四、S参数仿真与优化 一、概 述
本练习继续进行amp_1900设计。它将讲述如何对各种S参数进行设置、运行、优化以及对结果绘图。此外，优化器也用于创建阻抗匹配网络。
二、任 务
1、测量增益和阻抗
2、设置并使用扫描计划，参数扫描和阻抗方程 3、计算匹配网络的值 4、对匹配网络调整
5、优化处理，以满足设计目标 6、使用噪声和增益圆图
四、实验步骤、原理图及仿真图 （一）实验步骤
1、设置理想元件电路和仿真仿真并对数据绘图，其中包括修正的读出标记 2、写出改变终端阻抗的方程 3、在数据显示中计算L、C值 4、代入L和C计算并仿真
5、添加匹配元件L和C，仿真，并对结果绘图 6、对输入端匹配值调谐
（二）实验原理图及仿真图 4.1 s_params 原理图设计
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4.2.1仿真并对数据绘图， 20dB时的增益图：
4.2.2 引入S11的史密斯圆图（Smith chart），并在1900MHz插入标记。
4.3
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4.4写出改变终端阻抗的方程
a.在原理图中，对端口2写方程，使其终端Z在频率大于400MHz时阻抗为35Ω：Z=if freq<400MHz then 50 else 35 endif。 b.仿真，然后引入PortZ（2）的列表（list）。检查在频率大于400MHz时Z是否为35Ω。并把端口重新设回Z=50Ω。
4.5 在数据显示中计算L、C值
4.6
18
4.7 表示电感值和感抗范围的表格。
4.8
4.9.0 传输参数（S12和S21）和反射参数（S11和S22）数据绘图并作标记.
19
4.9.1
4.9.2
4.9.3
20
4.9.4 添加匹配元件L和C，仿真，并对结果绘图
4.9.5
实验课程心得体会：
通过这一次对ADS电子设计自动化软件（实验软件版本为ADS2006），让我学到了很多。从最开始做实验的一头雾水到最后成功做出成果的实验，让我愈加的坚定细致加耐心是完成任务的必要条件之一，也会让我更好的在今后的其他的课程的学习中安定下来。
首先，对这种电脑实践操作性的实验，对我来讲确实有点难度。每一步的操作，每一个符号及数值，每一张图，都要认真严谨对待。实验的内容主要步骤，看似很简单，差不多都是原理图设计到仿真出结果。可是，真正做起来也蛮麻烦。 我觉得慢工出细活真是真理，虽然这次实验还有些瑕疵。
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