ADS应用技巧3 — 画一个巴伦有多少种方法？

为什么ADS的Schematic不允许多任务仿真（即如果一个Schematic的仿真任务没完成，就不允许任何Schematic启动新的仿真）；而Layout却允许同时运行一大堆EM仿真。

按理说，Schematic仿真相比于EM仿真占用更少的CPU和RAM等计算机资源，更应该支持多任务仿真才对啊？

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前期已经分两篇文章介绍了一些巴伦相关的知识：MMIC设计系列原创文章——巴伦1、巴伦2；当时提到绘制巴伦有很多种方法，暂时只介绍了一种纯手绘的方法，缺点很明显：不能参数化，调整优化费时费力。本期就来数一数画一个下图这种巴伦究竟有多少种方法。

一、纯手绘

参考：MMIC设计系列原创文章——巴伦2。

二、将手绘图形参数化

在手绘巴伦的基础上，可以通过简单的拉伸、旋转、镜像等操作得到一个简易的参数化单元（pcell）。

在Layout窗口选择【File】-【Design Parameters】:

在Cell Parameters标签栏定义需要参数化的变量（l1,l2,l3）:

通过菜单【Insert】-【Construction Line】给当前图形添加几根构造线，它是后续图形拉伸变换的参考基准：

选中左侧构造线及其左侧所有图形，再选择菜单【Tools】-【Macro】-【Strech】，向左侧的拉伸长度为l1-200um（如果l1=200um，为当前图形的默认长度，不会被拉伸）

选中右侧构造线及其右侧所有图形，再选择菜单【Tools】-【Macro】-【Strech】，向右侧的拉伸长度为l1-200um（如果l1=200um，为当前图形的默认长度，不会被拉伸）

选中下侧水平构造线及其上侧所有图形，再选择菜单【Tools】-【Macro】-【Strech】，向上侧的拉伸长度为l2-200um（如果l2=200um，为当前图形的默认长度，不会被拉伸）

选中中间竖直构造线及其左右两侧所有图形，再选择菜单【Tools】-【Macro】-【Strech】，向左右两侧的拉伸长度为l3-100um（如果l3=100um，为当前图形的默认长度，不会被拉伸）

选择菜单【Tools】-【Macro】-【Compile】对图形进行编译即可完成参数化：

下图是操作得到的一个pcell，支持l1/l2/l3长度缩放，但线宽、线距、匝数不能通过此方法参数化，因此功能有限：

三、利用微带元件组合

如果你使用的PDK提供了基本的微带元件：微带传输线、平行耦合线、过孔，这些元件都是参数化的，通过它们组合得到的巴伦就可以参数化，之所以需要平行耦合线，是因为一次侧和二次侧的线圈是独立的，单根微带线无法固定两个线圈之间的相对位置关系。这种方法还可以将线宽和线间距参数化，但不支持线圈匝数参数化。

四、利用LineType自定义线型

如果你的PDK没有平行耦合线等微带元件，可以先利用ADS自带的LineType元件来自定义微带元件，再利用定义好的微带元件组合得到参数化的巴伦，方法同三。

从Tlines-LineType元件库中选择需要的线型，这里以两条平行耦合微带线为例。

由于当前还没有定义线型，已有线型列表里没有可选项，因此选择【New】新建。

在添加线型的对话框里设置好名称（例如：cpl2）、电路模型、端点形状、引用衬底、线条数目、线宽、图层、线距等参数。具体参考ADS的help文档。

点击【OK】后回到元件参数窗口就可以选择刚才定义的线型了，这时候就可以用变量指定该元件的所有参数：w、s、l等。

类似的方法可以定义出所有需要的微带元件，然后即可按找方法四组合得到参数化的巴伦。这种方法仍然不支持匝数可变。

五、利用AEL定义pcell

AEL全称Application Extension Language，是ADS提供的一种应用扩展语言，与C语言的语法很类似。

Application Extension Language (AEL) programming language, modeled after the popular C programming language, is used to configure, customize and extend the capabilities of the design environment. Like C, AEL has an extensive set of built-in function libraries, including functions for file input/output, math, string manipulation, list handling, and database query.AEL can be used for:Organizing libraries and palettes of components.Defining the interface to new user-defined components.Creating new components with layout artwork.Defining custom layout artwork functions.Defining the interface to discrete-valued simulation components.Creating custom utility functions, such as parts list generators and bill of materials.Automating routine tasks, such as repetitive command sequences, batch analysis, or optimizations.

然后ADS还有一个GCC，然而此GCC并非程序员熟悉的那个大名鼎鼎的GNU C Compiler：

The Graphical Cell Compiler (GCC) is a tool within Advanced Design System that makes the job of adding parameterized artwork to a layout an easy process. The GCC can benefit Productivity Engineers as well as Circuit Designers:For Productivity Engineers, the GCC simplifies developing a library of parts for use by circuit designers. Using GCC you can develop and troubleshoot various parts much faster than by developing the AEL macros. Engineers can use AEL to do further customization if the engineers know how to program in AEL.Circuit Designers can use the GCC to create a special model quickly, without the need to know any AEL.

利用AEL和GCC就可以自定义任意的parameterized artwork，这主要是PDK开发人员常用的工具，高级玩家想要DIY还是得花时间琢磨一下。本来计划写一篇专题，正巧网上搜到了几个教程，直接搬过来了：

https://muehlhaus.com/support/ads-application-notes/ael-artwork

https://muehlhaus.com/support/ads-application-notes/ads-miniaturized-bpf-ael

这是那位大佬自定义的异形小型化滤波器pcell：

这是我自定义的巴伦pcell，一共定义了五个参数：匝数n、线宽w、线距s、x方向外边长l1、y方向外边长l2、左右侧间距l3。

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