ADS2009 仿真设计功能介绍

2．ADS仿真设计方法
ADS软件可以对电路进行模拟，完成射频/微波等电路及通信系统设计，主要包括以下几种分析和仿真方法。
1）高频SPICE分析和卷积分析 高频SPICE分析方法提供如SPICE仿真器般的瞬态分析，可分析线性或非线性电路的瞬态效应。在SPICE仿真器中，无法直接使用的频域分析模型（如 微带线、带状线等），可在高频SPICE仿真器中直接使用。因为在仿真时，高频SPICE仿真器会将频域分析模型进行拉氏变换后进行瞬态分析，而不需要用 户将该模型转化为等效RLC电路。所以高频SPICE除了可以做低频电路的瞬态分析，也可以分析高频电路的瞬态响应。此外，高频SPICE也提供瞬态噪声 分析的功能，可以用于仿真电路的瞬态噪声，如振荡器或锁相环的抖动。
卷积分析方法是架构在SPICE高频仿真器上的高级时域分析方法，可以更加准确地用时域方法分析与频率相关的元件，如S参数定义的元件、传输线、微带线等。

2）线性分析 线性分析是频域电路仿真分析方法，可以对线性或非线性的射频与微波电路做线性分析。在进行线性分析时，软件首先针对电路中每个元件计算所需的线性参数，如 S、Z、Y和H参数，以及电路阻抗、噪声、反射系数、稳定系数、增益或损耗等（若为非线性元件则计算其工作点等线性参数），再对整个电路进行分析、仿真。

3）谐波平衡分析 谐波平衡分析提供频域、稳态、大信号的电路分析仿真方法，可以用于分析具有多频输入信号的非线性电路，得到非线性的电路响应，如噪声、功率压缩点、谐波失真等。与时域SPICE仿真分析相比较，谐波平衡对非线性电路可以提供更快速、有效的分析方法。

谐波平衡分析方法的出现弥补了SPICE的瞬态响应分析和线性S参数分析对具有多频输入信号的非线性电路仿真上的不足。尤其在现今的高频通信系统中，大多包含了混频电路结构，使谐波平衡分析方法更加频繁，也越趋重要。

另外，针对高度非线性电路，如锁相环中的分频器，ADS也提供了瞬态辅助谐波平衡的仿真方法，在电路分析时先执行瞬态分析，并将此瞬态分析的结果作为谐波平衡分析时的初始条件来进行电路仿真，此种方法可以有效地解决在高度非线性的电路分析时发生不收敛的情况。

4）电路包络分析 电路包络分析包含了时域与频域的分析方法，使用在包含调频信号的电路或通信系统中。电路包络分析借鉴了SPICE与谐波平衡两种仿真方法的优点，将较低频的调频信号用时域SPICE仿真方法来分析，而较高频的载波信号用频域的谐波平衡仿真方法进行分析。

5）射频系统分析 射频系统分析方法给用户提供模拟评估系统特性，其中系统的电路模型除可以使用行为级模型外，也可以使用元件电路模型进行响应验证。射频系统仿真分析包含了 上述的线性分析、谐波平衡分析和电路包络分析，分别用于验证射频系统的无源元件与线性系统模型特性、非线性系统模型特性、具有数字调频信号的系统特性。

6）托勒密分析 托勒密分析方法可以同时仿真包含数字信号、模拟和高频信号的混合模式系统。ADS分别提供了数字元件模型（如FIR滤波器、IIR滤波器，AND逻辑门、 OR逻辑门等）、通信系统元件模型（如QAM调频解调器、Raised Cosine滤波器等）及模拟高频元件模型（如IQ编码器、切比雪夫滤波器、混频器等）在设计中可直接使用。

7）电磁仿真分析 ADS软件提供了3D平面电磁仿真分析功能——Momentum，可以用于仿真微带线、带状线、共面波导等元件的电磁特性，天线的辐射特性，以及PCB上 的寄生、耦合效应。分析得到的S参数结果可直接用于谐波平衡和电路包络等电路分析，对电路进行设计与验证。在Momentum电磁分析中提供 Momentum微波模式和Momentum射频模式两种模式，用户可以根据电路的工作频段和尺寸选择使用。