《5G通訊用功率放大器的設(shè)計及仿真分析研究 通信技術(shù)專業(yè)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《5G通訊用功率放大器的設(shè)計及仿真分析研究 通信技術(shù)專業(yè)（20頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 目錄 1 引言 2 1.1 ADS簡介 2 1.2 ADS軟件的主要功能 3 2 S參數(shù)仿真的概念與原理 3 2.1 S參數(shù)介紹 3 2.1.1 S參數(shù)的定義 3 2.1.2 S參數(shù)仿真的原理 5 2.2 S參數(shù)仿真的功能 5 2.3 基本理論 5 2.3.1 S參數(shù)仿真面板 5 2.3.2 S參數(shù)仿真控制器（SP） 6 2.3.3 終端負(fù)載(Term) 7 2.3.4 功率增益控件（PwrGain） 7 3 S參數(shù)仿真參量設(shè)置(parameters)相關(guān)參數(shù) 8 3.1 參數(shù)計算（calculate） 8 3.2

2、頻率轉(zhuǎn)化（Enable Frequency Conversion） 8 3.3 仿真狀態(tài)顯示（Status lever） 8 3.4 器件的操作點信息設(shè)置（Device operating level） 8 3.5 噪聲分析參數(shù)設(shè)置 9 4 設(shè)計與仿真 10 4.1 S參數(shù)仿真 10 4.2 微波功率放大器的設(shè)計 14 4.3 微波功率放大器基本指標(biāo) 14 4.4 有關(guān)定義： 15 4.5 發(fā)射機設(shè)計 15 5結(jié)論 20 致 謝 21 【參考文獻】 21 Microwave transmitter power amplifier design an

3、d simulation 21 5G通訊用功率放大器的設(shè)計及仿真 摘 要：隨著當(dāng)今科技的飛速發(fā)展，ADS軟件運用的越來越廣泛，并深受研究者的喜愛。S參數(shù)仿真具有許多功能，它可以分析線性S參數(shù)、線性噪聲參數(shù)、傳輸阻抗和導(dǎo)納等。本文采用ADS軟件，且使用 S參數(shù)仿真控制器（SP）、相關(guān)平臺控制（SP Lab）、參數(shù)掃描計劃控制器（SWEEP PLAN）、功率增益控件（PwrGain）等多項控件用以仿真微波功率放大器及發(fā)射機S參數(shù)。 關(guān) 鍵 詞： ADS軟件 功率放大器 S參數(shù)仿真 1 引言 1.1 ADS簡介 先進設(shè)計系統(tǒng)(Advanced Dead Syste

4、m),也就是ADS,是美國安捷倫(AcLeNT)企業(yè)引入的微波電路與通信系統(tǒng)的仿真工具。也是行業(yè)內(nèi)使用最普遍的微波射頻電路、通信系統(tǒng)與射頻集成電路設(shè)計工具,是目前我國學(xué)校、科研院所與規(guī)模龐大的IT企業(yè)所頻繁使用的重要軟件，此軟件具備非常強大,的功能，仿真方式較多,能順利完成眾多仿真研究任務(wù),主要是時域與頻域、數(shù)字仿真、線性與非線性、噪聲等,還能對設(shè)計結(jié)論的成品率開展研究與改善,便于提升仿真結(jié)果的精準(zhǔn)度。提升相關(guān)電路的設(shè)計水準(zhǔn)。也是目前行業(yè)內(nèi)普遍事宜的微波射頻電路與系統(tǒng)信函。數(shù)字鏈接的設(shè)計軟件。一般使用在射頻與微波電路設(shè)計、通信系統(tǒng)、射頻集成電路、DSP設(shè)計與矢量仿真等方面,也是射頻工程師需要掌

5、握的重要軟件之一。 ADS,利用頻域與時域仿真,對電磁場進行仿真,使設(shè)計者能夠充分地表征和改善設(shè)計。因為單個集成設(shè)計環(huán)境提具有系統(tǒng)以及電路仿真器,和捕獲、布局以及檢驗電路圖的公,所以不需要在設(shè)計中更新軟件。 先進設(shè)計系統(tǒng)(ADS)是目前普遍使用的、功能齊全的自主化軟件系統(tǒng)。其可以為蜂窩電話與便攜式電話、尋呼機、無線網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)設(shè)計人員提供高效的設(shè)計集成。此外,安捷倫還與數(shù)家半導(dǎo)體制造商合作,為設(shè)計者設(shè)計廣告設(shè)計工具包和模型文件。用戶可以利用設(shè)計工具箱和軟件仿真功能來設(shè)計、計劃和評估通信系統(tǒng),并設(shè)計MMIC/射頻集成電路、模擬和數(shù)字電路。除了以上的仿真設(shè)計功能外,ADS軟件還可以提供輔助設(shè)計功

6、能,如設(shè)計指南、演示電路或系統(tǒng)設(shè)計過程中的示例和指令,以及在步進接口中開展電路設(shè)計與研究的仿真向?qū)?。ADS還能和其余EDA工具提供協(xié)同仿真(協(xié)同仿真),如SPICE、MutoR圖形模型、Cadence的NC Verilog、MathWorksMatlab以及富組件應(yīng)用模型庫和測試/檢驗工具間的連接作用。在一定程度上提升了電路與系統(tǒng)設(shè)計的便利性、高效性與準(zhǔn)確性。這是真的。 1.2 ADS軟件的主要功能 先進設(shè)計系統(tǒng)(Advanced Dead System),也就是ADS,是美國安捷倫(AcLeNT)企業(yè)引入的微波電路與通信系統(tǒng)的仿真工具。也是行業(yè)內(nèi)使用最普遍的微波射頻電路、通信系統(tǒng)與射頻

7、集成電路設(shè)計工具,是目前我國學(xué)校、科研院所與規(guī)模龐大的IT企業(yè)所頻繁使用的重要軟件，此軟件具備非常強大,的功能，仿真方式較多,能順利完成眾多仿真研究任務(wù),主要是時域與頻域、數(shù)字仿真、線性與非線性、噪聲等,還能對設(shè)計結(jié)論的成品率開展研究與改善,便于提升仿真結(jié)果的精準(zhǔn)度。提升相關(guān)電路的設(shè)計水準(zhǔn)。也是目前行業(yè)內(nèi)普遍事宜的微波射頻電路與系統(tǒng)信函。數(shù)字鏈接的設(shè)計軟件。一般使用在射頻與微波電路設(shè)計、通信系統(tǒng)、射頻集成電路、DSP設(shè)計與矢量仿真等方面,也是射頻工程師需要掌握的重要軟件之一。 ADS,利用頻域與時域仿真,對電磁場進行仿真,使設(shè)計者可以全面的表征與優(yōu)化設(shè)計。因為單個集成設(shè)計環(huán)境提供了系統(tǒng)和電路

8、仿真器,以及捕獲、布局和驗證電路圖的能力,因此不必在設(shè)計中替換新的設(shè)計工具。 先進設(shè)計系統(tǒng)(ADS)是一種功能強大的電子設(shè)計自動化軟件系統(tǒng)。它為蜂窩電話和便攜式電話、尋呼機、無線網(wǎng)絡(luò)、雷達(dá)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設(shè)計者提供完整的設(shè)計集成。此外,安捷倫還與數(shù)家半導(dǎo)體制造商合作,為設(shè)計者設(shè)計廣告設(shè)計工具包和模型文件。用戶可以利用設(shè)計工具箱和軟件仿真功能來設(shè)計、計劃和評估通信系統(tǒng),并設(shè)計MMIC/射頻集成電路、模擬和數(shù)字電路。除了以上的仿真設(shè)計功能外,ADS軟件還可以提供輔助設(shè)計功能,如設(shè)計指南、演示電路或系統(tǒng)設(shè)計過程中的示例和指令,以及在步進接口中進開展電路設(shè)計與研究的仿真向?qū)?。其也能和其余EDA工具提

9、供協(xié)同仿真(協(xié)同仿真),如SPICE、MutoR圖形模型、Cadence的NC Verilog、MathWorksMatlab以及富組件應(yīng)用模型庫與測量/檢驗工具之間的連接作用。在一定程度上提升了電路與系統(tǒng)設(shè)計的便利性、高效性與精準(zhǔn)性。這是真的。 2 S參數(shù)仿真的概念與原理 本文設(shè)計ADS內(nèi)的S參數(shù)仿真,S參數(shù)仿真一般研究表征線性網(wǎng)絡(luò)輸入輸出特性的S參數(shù) 也是目前最關(guān)鍵的模擬方式。 2.1.1 S參數(shù)的定義 其中S參數(shù)是基于入射波和反射波之間關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。主要使用在微波電路的研究,且敘述具備端口反射信號與從端口發(fā)送到其他端口信號的電路網(wǎng)絡(luò)。使用N端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗與導(dǎo)納矩陣,使用散射

10、矩陣還能全面敘述N端口網(wǎng)絡(luò)。 阻抗與導(dǎo)納矩陣體現(xiàn)出總電壓和端口電流間的關(guān)系。但是,散射矩陣是入射電壓波和端口反射電壓間的關(guān)系。此外,散射參數(shù)還能利用網(wǎng)絡(luò)分析儀開展測試,還能利用網(wǎng)絡(luò)研究技術(shù)進開展統(tǒng)計。此時需要了解網(wǎng)絡(luò)的散射參數(shù),甚至把其轉(zhuǎn)移到其余矩陣參數(shù)。其次,以雙端口網(wǎng)絡(luò)為例,說明每個S參數(shù)的含義。 下面以二端口網(wǎng)絡(luò)為例敘述不同S參數(shù)的內(nèi)涵，參考下圖可知: 接下來把兩個端口網(wǎng)絡(luò)當(dāng)做案例敘述不同S參數(shù)的內(nèi)涵,參考上圖內(nèi)容可知。雙端口網(wǎng)絡(luò)具備四個S參數(shù),其表示SIJ能量從J端口注入,此外在I端口測試的能量，比如S11被確定成從端口1反射的能量以及輸入能量比值的平方根,此外一般被簡化成比

11、率。等效反射電壓和入射電壓之間的關(guān)系,物理參數(shù)的物理含義與特殊網(wǎng)絡(luò)的特點為: S11：端口2匹配時，端口1的反射系數(shù)； S22：端口1匹配時，端口2的反射系數(shù)； S12：端口1匹配時，端口2到端口1的反向傳輸系數(shù)匹配。 S21：端口2匹配時，端口1向端口2的正向傳輸系數(shù)。 對于互易網(wǎng)絡(luò)，有：S12＝S21； 對于對稱網(wǎng)絡(luò)，有：S11＝S22； 對于無耗網(wǎng)絡(luò)，有：（S11）2＋（S12）2＝1 ； 我們經(jīng)常使用一條傳輸線,或者一個孔,這樣它就相當(dāng)于一個雙端口網(wǎng)絡(luò),一個端的輸入信號,另一端的輸出信號,如果PUT1被用作信號的輸入端口,PUT2作為信號的輸出端口,S11是回波損耗,

12、換句話說,多少。能量是反射后源(PUT1),數(shù)值小表示效果好,通常要求S11<0.1,-20dB,S21是插入損耗,即能量轉(zhuǎn)移到目的地(PORT2),值越大越好,理想值為1,即0dB,越大。S21的效率,一般建議S21>0.7,-3dB。如果網(wǎng)絡(luò)不可消耗,只要對PORT1的反射很小,就可以滿足S21> 0.7的要求,但是通常的傳輸線被消耗掉,特別是在GHz上,損耗是非常顯著的。即使沒有對PORT1的反射,S21的值在長距離傳輸線之后也會變得非常小。表示能量在傳輸過程中還沒有到達(dá)目的地,就已經(jīng)消耗在路上了。 2.1.2 S參數(shù)仿真的原理 射頻和微波器件通常被認(rèn)為是線性狀態(tài),當(dāng)它們是小信號時

13、,它們是完整的線性網(wǎng)絡(luò)。在大信號運作時,其一般被當(dāng)做是在非線性時期運行,此外屬于非線性網(wǎng)絡(luò)。一般使用S網(wǎng)絡(luò)對線性網(wǎng)絡(luò)進開展研究,使用諧波平衡法對非線性網(wǎng)絡(luò)開展研究。 S參數(shù)是由入射波與反射波創(chuàng)建的重要線性關(guān)系。其一般使用在研究與敘述射頻電路內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輸入與輸出特點。S參數(shù)內(nèi)的S11與S12體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)輸入與輸出的駐波特點、S12體現(xiàn)電路的隔離功能和S21對網(wǎng)絡(luò)幅頻與相頻特點和時延特點的響應(yīng)。上述組在S參數(shù)的方針過程中，把電路當(dāng)做四端口網(wǎng)絡(luò),在工作點對電路實施線性化,之后開展線性小信號研究,且利用詳細(xì)算法研究多種參數(shù)值。所以,S參數(shù)仿真需要研究線性S參數(shù)、線性噪聲系數(shù)、傳輸阻抗以及導(dǎo)納。 2.2

14、 S參數(shù)仿真的功能 ●得到器件或電路的散射參數(shù)（S參數(shù)），并可以將該參數(shù)轉(zhuǎn)化為y參數(shù)或z參數(shù) ●仿真群延遲 ●仿真線性噪聲 ●仿真頻率轉(zhuǎn)變對小信號的影響 ●仿真混頻器電路的S參數(shù) 2.3 基本理論 2.3.1 S參數(shù)仿真面板 所有S參數(shù)仿真所需的控件如圖2.3.1 圖2.3.1 2.3.2 S參數(shù)仿真控制器（SP） S參數(shù)仿真控制器（SP）是控制S參數(shù)仿真最主要的控件，使用S參數(shù)仿真控制器需要設(shè)定此類仿真的頻率掃描范疇、仿真執(zhí)行參數(shù)以及噪聲研究有關(guān)系數(shù)等。 此類仿真控制器（SP）如圖2.3.2所示 圖2.3.2 2.3.3終端負(fù)載(Term) S

15、參數(shù)仿真面板中的終端負(fù)載元件用來定義端口標(biāo)號及端口終端負(fù)載阻抗，終端負(fù)載如圖2.3.3所示 圖2.3.3 2.3.4 功率增益控件（PwrGain） 功率增益控件可以用來在仿真結(jié)果中添加關(guān)于仿真電路的功率增益的數(shù)據(jù)組，如圖2.3.4所示 圖2.3.4 3 S參數(shù)仿真參量設(shè)置(parameters)相關(guān)參數(shù) 3.1 參數(shù)計算（calculate） 參數(shù)計算中設(shè)置仿真過程中計算的參數(shù)，包括S參數(shù)（S-parameters）、Y參數(shù)（Y- parameters）、Z參數(shù)（Z- parameters）和群延時參數(shù)（Group delay）,用戶能在此處選擇計算某參數(shù)，此后在仿

16、真結(jié)果中查詢上述參數(shù)。 3.2 頻率轉(zhuǎn)化（Enable Frequency Conversion） 此選項確定是否支持頻率轉(zhuǎn)化.假如選中，就能順利執(zhí)行某具有頻率轉(zhuǎn)換的S參數(shù)仿真。 3.3 仿真狀態(tài)顯示（Status lever） 仿真狀態(tài)顯示用來設(shè)置仿真狀態(tài)窗口中顯示信息的多少。其中，0代表顯示很少的仿真信息，1和2分別顯示正常的仿真信息，3與4顯示一定的仿真內(nèi)容。 3.4 器件的操作點信息設(shè)置（Device operating level） 器件的操作點信息設(shè)置用來設(shè)置數(shù)據(jù)文件內(nèi)是否留存原理圖內(nèi)的有源器件與少數(shù)線性器件的操作點。此處，None代表不儲存上述操作點有關(guān)參數(shù)；B

17、rief代表只留存少數(shù)元件的電流、功率與部分線性器件的參數(shù)；Detail代表保存全部直流仿真的工作點值。 S參數(shù)仿真參量設(shè)置相關(guān)參數(shù) 3.5 噪聲分析參數(shù)設(shè)置 在S參數(shù)仿真內(nèi)也能開展噪聲研究，噪聲研究的有關(guān)參數(shù)能利用在上述控制器參數(shù)設(shè)定窗口內(nèi)的【Noise】選項卡開始設(shè)定，S參數(shù)仿真內(nèi)的噪聲研究參數(shù)設(shè)定界面詳情參考下圖。 S參數(shù)仿真噪聲分析參數(shù)設(shè)置 4 設(shè)計與仿真 4.1 S參數(shù)仿真 本論文功放的設(shè)計是基于Motorola_Mosfet_Model和Motorola_PA電路的基礎(chǔ)上進行仿真。 Motorola_PA電路符號的子電路 Motorol

18、a_Mosfet_Model電路符號的子電路 （1） 在原理圖設(shè)計窗口單擊【Create A New Design】按鈕,并命名為Motorola_PA_S-Parameter,并保存此電路圖。 （2） 單擊原理圖窗口的按鈕，系統(tǒng)會自動彈出“Component Library/Schematic”窗口，在Library中選擇SimModels_prj后Component會出現(xiàn)SimModels_prj中的所有電路圖和電路符號，并選擇Motorola_PA插入原理圖中。 （3） 在電路圖中插入地線（GROUND）、直流電源（V_DC）和交流仿真的終端負(fù)載（Term）,就構(gòu)成了S參數(shù)仿真的電

19、路原理圖。 用于S參數(shù)仿真的電路原理圖 仿真結(jié)果 （1）將SCR1的直流電壓值改為5V，同樣將SCR2的電壓值改為3V。 （2）將S參數(shù)仿真控制器頻率掃描類型改為線形掃描，掃描起始頻率800MHZ、掃描終止頻率900MHZ、掃描步長1MHZ。 （3） 單擊窗口的按鈕執(zhí)行仿真結(jié)果。 (4)在數(shù)據(jù)顯示窗口中添加矩形圖形和S(2,1)參數(shù),結(jié)果如圖DB所示。 計算線形噪聲 在S參數(shù)仿真控制器中進行相應(yīng)的設(shè)置，具體步驟如下： （1） 雙擊S參數(shù)仿真控制器，選擇【Noise】,選擇【Calculate noise】,計算線形噪聲。 （2） 在“噪聲輸入端口”中輸入1,這

20、意味著輸入端口是端口1。在“Noise output port”中輸入2，表示噪聲輸出端口為2. （3） 在【Mode】中選擇“Sort by value”。 （4） 單擊窗口的按鈕執(zhí)行仿真結(jié)果。 （5） 在數(shù)據(jù)窗口添加一個數(shù)據(jù)列表，并選擇port2.NC.name和port2.NC.name.nvc作為數(shù)據(jù)來源，結(jié)果如圖所示。 4.2 微波功率放大器的設(shè)計 隨著現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展,微波功率放大器(微波功率放大器)已成為微波通信設(shè)備的重要組成部分。它的性能和性能在很大程度上影響著通信質(zhì)量。因此,微波功率放大器的研究和設(shè)計越來越受到人們的重視。 4.3 微波功率放大器

21、基本指標(biāo) ⑴功率單位 微波功率放大器一般指P>1W。目前，商品可到百瓦(厘米波段)，單位：dBm，以1毫瓦(mW)為基準(zhǔn)計量的倍數(shù)。 ⑵電源效率 表現(xiàn)出將直流功率轉(zhuǎn)變成射頻功率的水平，然而無法體現(xiàn)出功率放大效果。 ⑶功率附加效率(Power added efficiency) 既反映功率轉(zhuǎn)換能力又反映功率放大能力。 ⑷1dB壓縮點(1dB Gain Compressed Point)輸出功率 P1dB G1dB-- 增益下降1dB點 P1dB-- G1dB對應(yīng)的輸出功率 Pin <

22、1dB>-- P1dB對應(yīng)的輸入功率 4.4 有關(guān)定義： ? 輸入功率不高的時候，增益是常數(shù)，也就是小信號線性增益G0； ? 輸入功率不斷提高，功放輸出功率存在非線性，輸出和輸入功率的比值就是增益降低； ? 在功放增益比小信號線性增益G0降低1dB時，也就是“1dB壓縮點增益”G1dB，對應(yīng)的輸出、輸入功率稱為“1dB壓縮點輸出功率”P1dB及“1dB壓縮點輸入功率”Pin <1dB> 。 在P1dB點有： 10lgP1dB=10lg(G0·Pin<1dB>)-1 dB 即 P1dB=Pin<1dB>+G0dB-1 dBm 或 G1dB=

23、G0dB-1 dB 4.5發(fā)射機設(shè)計 設(shè)計發(fā)射機的電路原理圖具體過程如下： 發(fā)射機電路原理圖 (1) 在文件中選擇新的設(shè)計命令，以創(chuàng)建項目中的示意圖。 (2) 給新建的原理圖命名為transmitter,并單擊工具欄中的【Save】按鈕保存設(shè)計。 (3) 從“Source-Freq Domain”控制面板中選擇兩個電源源P1_Tone,并插入到示意圖中，作為輸入信號和本振信號。 (4) 雙擊功率源進行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置 功率源1 ● Num=1,表示功率源所在端口定義為端口1。 ● Z=50 Ohm ,表示功率源的內(nèi)阻為50 Ω。 ● P=dbmtow(IF_sou

24、rce),表示功率源的輸出功率為IF_source dBm。 ● Freq=IF_freq MHZ,表示功率源輸出信號頻率為變量IF_freq MHZ。 功率源2 ● Num=4,表示功率源所在端口定義為端口4。 ● Z=50 Ohm ,表示功率源的內(nèi)阻為50 O。 ● P=dbmtow(LO_pwr),表示功率源的輸出功率為IF_ pwr dBm。 ● Freq=LO_freq MHZ,表示功率源輸出信號頻率為變量LO_freq MHZ。 (5) 從“系統(tǒng)AMPS和混頻器”中選擇兩個放大器Amp和混頻器Mixer,并插入到電路的示意圖中。 (6) 雙擊這兩個放大器建立

25、相關(guān)的參數(shù) Amp1: ● S21=dbpolar(5，180)，表示放大器的增益為5dB，放大器輸出信號與輸入信號相位差為180°。 ● S11=polar(0，0)，表示放大器的S11的參數(shù)為0。 ● S22=polar(0,180),表示放大器的S22的參數(shù)為0。 ● S12=0，代表放大器的S12參數(shù)是0。. Amp2: ● S21=dbpolar(19，0)，代表增益是19dB。 ● S11=polar(0，0)，表示放大器的S11的參數(shù)為0。 ● S22=polar(0,180),表示放大器的S22的參數(shù)為0。 ● S12=0，表示放大器的S12的參數(shù)為0。

26、. （7）雙擊混頻器進行參數(shù)設(shè)置 ● Sideband=BOTH，代表混頻器的邊帶上下是兩個邊帶。 ● ConvGain=dbpolar(-6，0)，代表混頻器的轉(zhuǎn)換增益是-6dB。 ● S11=polar(0，0)，代表混頻器的S11參數(shù)是0。 ● S22=polar(0,180),代表S22參數(shù)是0。 ● S33=0，表示混頻器的S12的參數(shù)為0。 (7) 從“Filters-Bandstop”控制面板上選擇兩個切比雪夫帶通濾波器，并插入圖中，雙擊進行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。 BPF1： ● Fcenter=1950MHZ，代表濾波器中心頻率是1950MHZ。 ● BW

27、pass=800MHZ，代表3dB帶寬是80MHZ。 ● Bwstop=400MHZ，表明濾波器的阻帶帶寬為400 MHZ。 ● Apass=3dB，表示濾波器的通帶衰減為3dB。 ● Astop=35dB，表示濾波器的帶外衰減為35dB。 ● Ripple=0.1dB，表示濾波器的通帶波紋為0.1dB。 ● n=3，表明濾波器的階數(shù)為3. ● IL=1dB，表示濾波器的插入損耗為1 dB。 BPF2： ● Fcenter=1950MHZ，代表濾波器中心頻率是1950MHZ。 ● BWpass=800MHZ，代表3dB帶寬是80MHZ。 ● Bwstop=400MHZ，

28、表明濾波器的阻帶帶寬為400 MHZ。 ● Apass=3dB，表示濾波器的通帶衰減為3dB。 ● Astop=35dB，表示濾波器的帶外衰減為35dB。 ● Ripple=0.1dB，表示濾波器的通帶波紋為0.1dB。 ● N=5，表示濾波器的階數(shù)為5。 ● IL=2dB，表示濾波器的插入損耗為2 dB。 （9） 從“Simulation-S_Param”面板選定某個終端負(fù)載元素項，且插入到電路圖中。 （10） 在“Lumped-Components“面板上選定某個電阻，且在工具欄內(nèi)挑選眾多地線插到電路圖。 （11）查找且單擊【VAR】按鈕，插入電路圖中并進行相應(yīng)參數(shù)的設(shè)

29、置： ● IF_freq=10.7，表示輸入中頻信號頻率為10.7MHZ。 ● IF_source=1.5，表示輸入中頻信號功率為1.5dBm。 ● LO_freq=1960.7，表示輸入本振信號頻率為1960.7MHZ。 ● LO_pwr=13，表示輸入本振信號功率為13 dBm。 （12）在【Simulation-AC】中挑選某個交流仿真控制器插入到電路原理圖，且雙擊設(shè)定參數(shù)： ● Freq=10.7MHZ，代表執(zhí)行的交流仿真是單頻點，頻率是10.7MHZ。 ● FreqConversion=yes，代表仿真時期支持頻率轉(zhuǎn)換。 ● OutputBudgetIV=yes，

30、代表仿真時期開展預(yù)算研究。 （13）在菜單欄內(nèi)選定【Simulate】內(nèi)的【Genarate Budget Path】，開啟“Genarate Budget Path“窗口，在其中選定輸入端是功率源PORT1與Term2，點擊【Genarate】與【Highlight】按鈕就能設(shè)定具體的預(yù)算路徑，此外系統(tǒng)自主產(chǎn)生預(yù)算增益方程。 （14）在模擬AC中選擇預(yù)算增益組件,將該方程插入到“預(yù)算增益=BordyRead(50,預(yù)算GATEPATH)”中。(15)單擊工具欄中的模擬按鈕進行模擬。 （15）單擊【Simulate】按鈕開始仿真。 （16）結(jié)束之后系統(tǒng)自主彈出數(shù)據(jù)呈現(xiàn)頁面，并在

31、數(shù)據(jù)顯示窗口插入一個關(guān)于BudGain1[0]的矩形圖。 5結(jié)論 本文首先介紹了ADS的工作原理,然后對S參數(shù)設(shè)計和發(fā)射機設(shè)計進行了仿真實驗。本論文的主要結(jié)論如下： （1）S參數(shù)在800-900MHZ之間，隨著頻率的增大，S參數(shù)呈下降的趨勢且在800MHZ和900MHZ之間相差1.5dB。 （2） 發(fā)射機經(jīng)過混頻器疊加后系統(tǒng)增益在放大器處最大。 【參考文獻】 [1] 黃智偉. 射頻小信號放大器電路設(shè)計. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008. [2] 陳天麒. 微波低噪聲晶體管放大器. 北京：人民郵電出版社，1983. [3] K C 格普塔 馮忠華 溫俊鼎 譯.

32、微波電路的計算機輔助設(shè)計[M].北京:科學(xué)出版社,1986. [4] Gyillermo Gonzalez 白曉東 譯.微波晶體管放大器分析與設(shè)計[M] 2版[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003. [5] 韓潔 王向東.測量低噪聲放大器的噪聲系數(shù)[J].國外電子測術(shù),2005. [6] 李芹,王志功.X波段寬帶單片低噪聲放大器[J].固體電子學(xué)研究與進展，2005. [7] 武世香.雙極型和場效應(yīng)晶體管[J].北京:電子工業(yè)出版社,1995. [8] Vendelin， G.D.用S參數(shù)法設(shè)計放大器和振蕩器. 北京：科學(xué)出版社，1986. [9] 郭教仁.數(shù)學(xué)物理方法.北京：

33、人民教育出版社，1965. [10] 沈致遠(yuǎn)等編.微波技術(shù).國防工業(yè)出版社，1980. [11] S　Y　Liao.微波器件與電路.北京：科學(xué)出版社，1987. Microwave transmitter power amplifier design and simulation Abstract With the rapid development of today's technology, ADS software is more widely used and loved by the researchers. S parameter simulation has many

34、functions,it can analyze the liner S parameters,the linear noise parameters, the transfer impledance and transfer admittance and so on.This article choices the ADS software, using S parameter simulation controller (SP), S parameter simulation test platform for control (SP Lab), parameter scanning program controller (SWEEP PLAN), parameter sweep controller (PARMETER SWEEP), power gain control ( PwrGain) and many other controls for the simulated S parameters of microwave power amplifiers and transmitters. Keywords: S parameter， ADS， PA