目录
1 引言 2
11 ADS简介 2
12 ADS软件功 3
2 S参数仿真概念原理 3
21 S参数介绍 3
211 S参数定义 3
212 S参数仿真原理 5
22 S参数仿真功 5
23 基理 5
231 S参数仿真面板 5
232 S参数仿真控制器（SP） 6
233 终端负载(Term) 7
234 功率增益控件（PwrGain） 7
3 S参数仿真参量设置(parameters)相关参数 8
31 参数计算（calculate） 8
32 频率转化（Enable Frequency Conversion） 8
33 仿真状态显示（Status lever） 8
34 器件操作点信息设置（Device operating level） 8
35 噪声分析参数设置 9
4 设计仿真 10
41 S参数仿真 10
42 微波功率放器设计 14
43 微波功率放器基指标 14
44 关定义： 15
45 发射机设计 15
5结 20
致 谢 21
参考文献 21
Microwave transmitter power amplifier design and simulation 21
5G通讯功率放器设计仿真
电子信息工程 专业 丁鸿建
指 导 老 师 唐 健
摘 ：着科技飞速发展ADS软件运越越广泛深受研究者喜爱S参数仿真具许功分析线性S参数线性噪声参数传输阻抗导纳等文采ADS软件 S参数仿真控制器（SP）相关台控制（SP Lab）参数扫描计划控制器（SWEEP PLAN）功率增益控件（PwrGain）等项控件仿真微波功率放器发射机S参数
关 键 词： ADS软件 功率放器 S参数仿真
1 引言
11 ADS简介
先进设计系统(Advanced Dead System)ADS美国安捷伦(AcLeNT)企业引入微波电路通信系统仿真工具行业普遍微波射频电路通信系统射频集成电路设计工具目前国学校科研院规模庞IT企业频繁重软件软件具备非常强功仿真方式较利完成众仿真研究务时域频域数字仿真线性非线性噪声等设计结成品率开展研究改善便提升仿真结果精准度提升相关电路设计水准目前行业普遍事宜微波射频电路系统信函数字链接设计软件般射频微波电路设计通信系统射频集成电路DSP设计矢量仿真等方面射频工程师需掌握重软件
ADS利频域时域仿真电磁场进行仿真设计者够充分表征改善设计单集成设计环境提具系统电路仿真器捕获布局检验电路图公需设计中更新软件
先进设计系统(ADS)目前普遍功齐全化软件系统蜂窝电话便携式电话寻呼机线网络等相关设计员提供高效设计集成外安捷伦数家半导体制造商合作设计者设计广告设计工具包模型文件户利设计工具箱软件仿真功设计计划评估通信系统设计MMIC射频集成电路模拟数字电路仿真设计功外ADS软件提供辅助设计功设计指南演示电路系统设计程中示例指令步进接口中开展电路设计研究仿真导ADS余EDA工具提供协仿真(协仿真)SPICEMutoR图形模型CadenceNC VerilogMathWorksMatlab富组件应模型库测试检验工具间连接作定程度提升电路系统设计便利性高效性准确性真
12 ADS软件功
先进设计系统(Advanced Dead System)ADS美国安捷伦(AcLeNT)企业引入微波电路通信系统仿真工具行业普遍微波射频电路通信系统射频集成电路设计工具目前国学校科研院规模庞IT企业频繁重软件软件具备非常强功仿真方式较利完成众仿真研究务时域频域数字仿真线性非线性噪声等设计结成品率开展研究改善便提升仿真结果精准度提升相关电路设计水准目前行业普遍事宜微波射频电路系统信函数字链接设计软件般射频微波电路设计通信系统射频集成电路DSP设计矢量仿真等方面射频工程师需掌握重软件
ADS利频域时域仿真电磁场进行仿真设计者全面表征优化设计单集成设计环境提供系统电路仿真器捕获布局验证电路图力必设计中换新设计工具
先进设计系统(ADS)种功强电子设计动化软件系统蜂窝电话便携式电话寻呼机线网络雷达卫星通信系统设计者提供完整设计集成外安捷伦数家半导体制造商合作设计者设计广告设计工具包模型文件户利设计工具箱软件仿真功设计计划评估通信系统设计MMIC射频集成电路模拟数字电路仿真设计功外ADS软件提供辅助设计功设计指南演示电路系统设计程中示例指令步进接口中进开展电路设计研究仿真导余EDA工具提供协仿真(协仿真)SPICEMutoR图形模型CadenceNC VerilogMathWorksMatlab富组件应模型库测量检验工具间连接作定程度提升电路系统设计便利性高效性精准性真
2 S参数仿真概念原理
文设计ADSS参数仿真S参数仿真般研究表征线性网络输入输出特性S参数 目前关键模拟方式
211 S参数定义
中S参数基入射波反射波间关系网络参数微波电路研究叙述具备端口反射信号端口发送端口信号电路网络N端口网络阻抗导纳矩阵散射矩阵全面叙述N端口网络
阻抗导纳矩阵体现出总电压端口电流间关系散射矩阵入射电压波端口反射电压间关系外散射参数利网络分析仪开展测试利网络研究技术进开展统计时需解网络散射参数甚转移余矩阵参数次双端口网络例说明S参数含义
面二端口网络例叙述S参数涵参考图知
接两端口网络做案例叙述S参数涵参考图容知双端口网络具备四S参数表示SIJ量J端口注入外I端口测试量S11确定成端口1反射量输入量值方根外般简化成率等效反射电压入射电压间关系物理参数物理含义特殊网络特点
S11：端口2匹配时端口1反射系数
S22：端口1匹配时端口2反射系数
S12：端口1匹配时端口2端口1反传输系数匹配
S21：端口2匹配时端口1端口2正传输系数
互易网络：S12＝S21
称网络：S11＝S22
耗网络：（S11）2＋（S12）2＝1
常条传输线者孔样相双端口网络端输入信号端输出信号果PUT1作信号输入端口PUT2作信号输出端口S11回波损耗换句话说少量反射源(PUT1)数值表示效果通常求S11<0120dBS21插入损耗量转移目(PORT2)值越越理想值10dB越S21效率般建议S21>073dB果网络消耗PORT1反射满足S21> 07求通常传输线消耗掉特GHz损耗非常显著没PORT1反射S21值长距离传输线会变非常表示量传输程中没达目已消耗路
212 S参数仿真原理
射频微波器件通常认线性状态信号时完整线性网络信号运作时般做非线性时期运行外属非线性网络般S网络线性网络进开展研究谐波衡法非线性网络开展研究
S参数入射波反射波创建重线性关系般研究叙述射频电路网络输入输出特点S参数S11S12体现出网络输入输出驻波特点S12体现电路隔离功S21网络幅频相频特点时延特点响应述组S参数方针程中电路做四端口网络工作点电路实施线性化开展线性信号研究利详细算法研究种参数值S参数仿真需研究线性S参数线性噪声系数传输阻抗导纳
22 S参数仿真功
●器件电路散射参数（S参数）该参数转化y参数z参数
●仿真群延迟
●仿真线性噪声
●仿真频率转变信号影响
●仿真混频器电路S参数
23 基理
231 S参数仿真面板
S参数仿真需控件图231
图231
232 S参数仿真控制器（SP）
S参数仿真控制器（SP）控制S参数仿真控件S参数仿真控制器需设定类仿真频率扫描范畴仿真执行参数噪声研究关系数等 类仿真控制器（SP）图232示
图232
233终端负载(Term)
S参数仿真面板中终端负载元件定义端口标号端口终端负载阻抗终端负载图233示
图233
234 功率增益控件（PwrGain）
功率增益控件仿真结果中添加关仿真电路功率增益数组图234示
图234
3 S参数仿真参量设置(parameters)相关参数
31 参数计算（calculate）
参数计算中设置仿真程中计算参数包括S参数（Sparameters）Y参数（Y parameters）Z参数（Z parameters）群延时参数（Group delay）户处选择计算某参数仿真结果中查询述参数
32 频率转化（Enable Frequency Conversion）
选项确定否支持频率转化假选中利执行某具频率转换S参数仿真
33 仿真状态显示（Status lever）
仿真状态显示设置仿真状态窗口中显示信息少中0代表显示少仿真信息12分显示正常仿真信息34显示定仿真容
34 器件操作点信息设置（Device operating level）
器件操作点信息设置设置数文件否留存原理图源器件少数线性器件操作点处None代表储存述操作点关参数Brief代表留存少数元件电流功率部分线性器件参数Detail代表保存全部直流仿真工作点值
S参数仿真参量设置相关参数
35 噪声分析参数设置
S参数仿真开展噪声研究噪声研究关参数利述控制器参数设定窗口Noise选项卡开始设定S参数仿真噪声研究参数设定界面详情参考图
S参数仿真噪声分析参数设置
4 设计仿真
41 S参数仿真
文功放设计基Motorola_Mosfet_ModelMotorola_PA电路基础进行仿真
Motorola_PA电路符号子电路
Motorola_Mosfet_Model电路符号子电路
（1） 原理图设计窗口单击Create A New Design钮命名Motorola_PA_SParameter保存电路图
（2） 单击原理图窗口钮系统会动弹出Component LibrarySchematic窗口Library中选择SimModels_prjComponent会出现SimModels_prj中电路图电路符号选择Motorola_PA插入原理图中
（3） 电路图中插入线（GROUND）直流电源（V_DC）交流仿真终端负载（Term）构成S参数仿真电路原理图
S参数仿真电路原理图
仿真结果
（1）SCR1直流电压值改5V样SCR2电压值改3V
（2）S参数仿真控制器频率扫描类型改线形扫描扫描起始频率800MHZ扫描终止频率900MHZ扫描步长1MHZ
（3） 单击窗口钮执行仿真结果
(4)数显示窗口中添加矩形图形S(21)参数结果图DB示
计算线形噪声
S参数仿真控制器中进行相应设置具体步骤：
（1） 双击S参数仿真控制器选择Noise选择Calculate noise计算线形噪声
（2） 噪声输入端口中输入1意味着输入端口端口1Noise output port中输入2表示噪声输出端口2
（3） Mode中选择Sort by value
（4） 单击窗口钮执行仿真结果
（5） 数窗口添加数列表选择port2NCnameport2NCnamenvc作数源结果图示
42 微波功率放器设计
着现代线通信技术发展微波功率放器(微波功率放器)已成微波通信设备重组成部分性性程度影响着通信质量微波功率放器研究设计越越受重视
43 微波功率放器基指标
⑴功率单位
微波功率放器般指P>1W目前商品百瓦(厘米波段)单位：dBm1毫瓦(mW)基准计量倍数
⑵电源效率
表现出直流功率转变成射频功率水然法体现出功率放效果
⑶功率附加效率(Power added efficiency)
反映功率转换力反映功率放力
⑷1dB压缩点(1dB Gain Compressed Point)输出功率 P1dB
G1dB 增益降1dB点 P1dB G1dB应输出功率
Pin <1dB> P1dB应输入功率
44 关定义：
• 输入功率高时候增益常数信号线性增益G0
• 输入功率断提高功放输出功率存非线性输出输入功率值增益降低
• 功放增益信号线性增益G0降低1dB时1dB压缩点增益G1dB应输出输入功率称1dB压缩点输出功率P1dB1dB压缩点输入功率Pin <1dB>
P1dB点：
10lgP1dB10lg(G0·Pin<1dB>)1 dB
P1dBPin<1dB>+G0dB1 dBm G1dBG0dB1 dB
45发射机设计
设计发射机电路原理图具体程：
发射机电路原理图
(1) 文件中选择新设计命令创建项目中示意图
(2) 新建原理图命名transmitter单击工具栏中Save钮保存设计
(3) SourceFreq Domain控制面板中选择两电源源P1_Tone插入示意图中作输入信号振信号
(4) 双击功率源进行相应参数设置
功率源1
● Num1表示功率源端口定义端口1
● Z50 Ohm 表示功率源阻50 Ω
● Pdbmtow(IF_source)表示功率源输出功率IF_source dBm
● FreqIF_freq MHZ表示功率源输出信号频率变量IF_freq MHZ
功率源2
● Num4表示功率源端口定义端口4
● Z50 Ohm 表示功率源阻50 O
● Pdbmtow(LO_pwr)表示功率源输出功率IF_ pwr dBm
● FreqLO_freq MHZ表示功率源输出信号频率变量LO_freq MHZ
(5) 系统AMPS混频器中选择两放器Amp混频器Mixer插入电路示意图中
(6) 双击两放器建立相关参数
Amp1
● S21dbpolar(5180)表示放器增益5dB放器输出信号输入信号相位差180°
● S11polar(00)表示放器S11参数0
● S22polar(0180)表示放器S22参数0
● S120代表放器S12参数0
Amp2
● S21dbpolar(190)代表增益19dB
● S11polar(00)表示放器S11参数0
● S22polar(0180)表示放器S22参数0
● S120表示放器S12参数0
（7）双击混频器进行参数设置
● SidebandBOTH代表混频器边带两边带
● ConvGaindbpolar(60)代表混频器转换增益6dB
● S11polar(00)代表混频器S11参数0
● S22polar(0180)代表S22参数0
● S330表示混频器S12参数0
(7) FiltersBandstop控制面板选择两切雪夫带通滤波器插入图中双击进行相应参数设置
BPF1：
● Fcenter1950MHZ代表滤波器中心频率1950MHZ
● BWpass800MHZ代表3dB带宽80MHZ
● Bwstop400MHZ表明滤波器阻带带宽400 MHZ
● Apass3dB表示滤波器通带衰减3dB
● Astop35dB表示滤波器带外衰减35dB
● Ripple01dB表示滤波器通带波纹01dB
● n3表明滤波器阶数3
● IL1dB表示滤波器插入损耗1 dB
BPF2：
● Fcenter1950MHZ代表滤波器中心频率1950MHZ
● BWpass800MHZ代表3dB带宽80MHZ
● Bwstop400MHZ表明滤波器阻带带宽400 MHZ
● Apass3dB表示滤波器通带衰减3dB
● Astop35dB表示滤波器带外衰减35dB
● Ripple01dB表示滤波器通带波纹01dB
● N5表示滤波器阶数5
● IL2dB表示滤波器插入损耗2 dB
（9） SimulationS_Param面板选定某终端负载元素项插入电路图中
（10） LumpedComponents面板选定某电阻工具栏挑选众线插电路图
（11）查找单击VAR钮插入电路图中进行相应参数设置：
● IF_freq107表示输入中频信号频率107MHZ
● IF_source15表示输入中频信号功率15dBm
● LO_freq19607表示输入振信号频率19607MHZ
● LO_pwr13表示输入振信号功率13 dBm
（12）SimulationAC中挑选某交流仿真控制器插入电路原理图双击设定参数：
● Freq107MHZ代表执行交流仿真单频点频率107MHZ
● FreqConversionyes代表仿真时期支持频率转换
● OutputBudgetIVyes代表仿真时期开展预算研究
（13）菜单栏选定SimulateGenarate Budget Path开启Genarate Budget Path窗口中选定输入端功率源PORT1Term2点击GenarateHighlight钮设定具体预算路径外系统产生预算增益方程
（14）模拟AC中选择预算增益组件该方程插入预算增益BordyRead(50预算GATEPATH)中(15)单击工具栏中模拟钮进行模拟
（15）单击Simulate钮开始仿真
（16）结束系统弹出数呈现页面数显示窗口插入关BudGain1[0]矩形图
5结
文首先介绍ADS工作原理然S参数设计发射机设计进行仿真实验文结：
（1）S参数800900MHZ间着频率增S参数呈降趋势800MHZ900MHZ间相差15dB
（2） 发射机混频器叠加系统增益放器处
致 谢
参考文献
[1] 黄智伟 射频信号放器电路设计 西安：西安电子科技学出版社2008
[2] 陈天麒 微波低噪声晶体放器 北京：民邮电出版社1983
[3] K C 格普塔 冯忠华 温俊鼎 译微波电路计算机辅助设计[M]北京科学出版社1986
[4] Gyillermo Gonzalez 白晓东 译微波晶体放器分析设计[M] 2版[M]北京清华学出版社2003
[5] 韩洁 王东测量低噪声放器噪声系数[J]国外电子测术2005
[6] 李芹王志功X波段宽带单片低噪声放器[J]固体电子学研究进展2005
[7] 武世香双极型场效应晶体[J]北京电子工业出版社1995
[8] Vendelin GDS参数法设计放器振荡器 北京：科学出版社1986
[9] 郭教仁数学物理方法北京：民教育出版社1965
[10] 沈致远等编微波技术国防工业出版社1980
[11] S Y Liao微波器件电路北京：科学出版社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 functionsit can analyze the liner S parametersthe linear noise parameters the transfer impledance and transfer admittance and so onThis 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
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目录
1 引言 2
11 ADS简介 2
12 ADS软件功 3
2 S参数仿真概念原理 3
21 S参数介绍 3
211 S参数定义 3
212 S参数仿真原理 5
22 S参数仿真功 5
23 基理 5
231 S参数仿真面板 5
232 S参数仿真控制器（SP） 6
233 终端负载(Term) 7
234 功率增益控件（PwrGain） 7
3 S参数仿真参量设置(parameters)相关参数 8
31 参数计算（calculate） 8
32 频率转化（Enable Frequency Conversion） 8
33 仿真状态显示（Status lever） 8
34 器件操作点信息设置（Device operating level） 8
35 噪声分析参数设置 9
4 设计仿真 10
41 S参数仿真 10
42 微波功率放器设计 14
43 微波功率放器基指标 14
44 关定义： 15
45 发射机设计 15
5结 20
致 谢 21
参考文献 21
Microwave transmitter power amplifier design and simulation 21
5G通讯功率放器设计仿真
电子信息工程 专业 丁鸿建
指 导 老 师 唐 健
摘 ：着科技飞速发展ADS软件运越越广泛深受研究者喜爱S参数仿真具许功分析线性S参数线性噪声参数传输阻抗导纳等文采ADS软件 S参数仿真控制器（SP）相关台控制（SP Lab）参数扫描计划控制器（SWEEP PLAN）功率增益控件（PwrGain）等项控件仿真微波功率放器发射机S参数
关 键 词： ADS软件 功率放器 S参数仿真
1 引言
11 ADS简介
先进设计系统(Advanced Dead System)ADS美国安捷伦(AcLeNT)企业引入微波电路通信系统仿真工具行业普遍微波射频电路通信系统射频集成电路设计工具目前国学校科研院规模庞IT企业频繁重软件软件具备非常强功仿真方式较利完成众仿真研究务时域频域数字仿真线性非线性噪声等设计结成品率开展研究改善便提升仿真结果精准度提升相关电路设计水准目前行业普遍事宜微波射频电路系统信函数字链接设计软件般射频微波电路设计通信系统射频集成电路DSP设计矢量仿真等方面射频工程师需掌握重软件
ADS利频域时域仿真电磁场进行仿真设计者够充分表征改善设计单集成设计环境提具系统电路仿真器捕获布局检验电路图公需设计中更新软件
先进设计系统(ADS)目前普遍功齐全化软件系统蜂窝电话便携式电话寻呼机线网络等相关设计员提供高效设计集成外安捷伦数家半导体制造商合作设计者设计广告设计工具包模型文件户利设计工具箱软件仿真功设计计划评估通信系统设计MMIC射频集成电路模拟数字电路仿真设计功外ADS软件提供辅助设计功设计指南演示电路系统设计程中示例指令步进接口中开展电路设计研究仿真导ADS余EDA工具提供协仿真(协仿真)SPICEMutoR图形模型CadenceNC VerilogMathWorksMatlab富组件应模型库测试检验工具间连接作定程度提升电路系统设计便利性高效性准确性真
12 ADS软件功
先进设计系统(Advanced Dead System)ADS美国安捷伦(AcLeNT)企业引入微波电路通信系统仿真工具行业普遍微波射频电路通信系统射频集成电路设计工具目前国学校科研院规模庞IT企业频繁重软件软件具备非常强功仿真方式较利完成众仿真研究务时域频域数字仿真线性非线性噪声等设计结成品率开展研究改善便提升仿真结果精准度提升相关电路设计水准目前行业普遍事宜微波射频电路系统信函数字链接设计软件般射频微波电路设计通信系统射频集成电路DSP设计矢量仿真等方面射频工程师需掌握重软件
ADS利频域时域仿真电磁场进行仿真设计者全面表征优化设计单集成设计环境提供系统电路仿真器捕获布局验证电路图力必设计中换新设计工具
先进设计系统(ADS)种功强电子设计动化软件系统蜂窝电话便携式电话寻呼机线网络雷达卫星通信系统设计者提供完整设计集成外安捷伦数家半导体制造商合作设计者设计广告设计工具包模型文件户利设计工具箱软件仿真功设计计划评估通信系统设计MMIC射频集成电路模拟数字电路仿真设计功外ADS软件提供辅助设计功设计指南演示电路系统设计程中示例指令步进接口中进开展电路设计研究仿真导余EDA工具提供协仿真(协仿真)SPICEMutoR图形模型CadenceNC VerilogMathWorksMatlab富组件应模型库测量检验工具间连接作定程度提升电路系统设计便利性高效性精准性真
2 S参数仿真概念原理
文设计ADSS参数仿真S参数仿真般研究表征线性网络输入输出特性S参数 目前关键模拟方式
211 S参数定义
中S参数基入射波反射波间关系网络参数微波电路研究叙述具备端口反射信号端口发送端口信号电路网络N端口网络阻抗导纳矩阵散射矩阵全面叙述N端口网络
阻抗导纳矩阵体现出总电压端口电流间关系散射矩阵入射电压波端口反射电压间关系外散射参数利网络分析仪开展测试利网络研究技术进开展统计时需解网络散射参数甚转移余矩阵参数次双端口网络例说明S参数含义
面二端口网络例叙述S参数涵参考图知
接两端口网络做案例叙述S参数涵参考图容知双端口网络具备四S参数表示SIJ量J端口注入外I端口测试量S11确定成端口1反射量输入量值方根外般简化成率等效反射电压入射电压间关系物理参数物理含义特殊网络特点
S11：端口2匹配时端口1反射系数
S22：端口1匹配时端口2反射系数
S12：端口1匹配时端口2端口1反传输系数匹配
S21：端口2匹配时端口1端口2正传输系数
互易网络：S12＝S21
称网络：S11＝S22
耗网络：（S11）2＋（S12）2＝1
常条传输线者孔样相双端口网络端输入信号端输出信号果PUT1作信号输入端口PUT2作信号输出端口S11回波损耗换句话说少量反射源(PUT1)数值表示效果通常求S11<0120dBS21插入损耗量转移目(PORT2)值越越理想值10dB越S21效率般建议S21>073dB果网络消耗PORT1反射满足S21> 07求通常传输线消耗掉特GHz损耗非常显著没PORT1反射S21值长距离传输线会变非常表示量传输程中没达目已消耗路
212 S参数仿真原理
射频微波器件通常认线性状态信号时完整线性网络信号运作时般做非线性时期运行外属非线性网络般S网络线性网络进开展研究谐波衡法非线性网络开展研究
S参数入射波反射波创建重线性关系般研究叙述射频电路网络输入输出特点S参数S11S12体现出网络输入输出驻波特点S12体现电路隔离功S21网络幅频相频特点时延特点响应述组S参数方针程中电路做四端口网络工作点电路实施线性化开展线性信号研究利详细算法研究种参数值S参数仿真需研究线性S参数线性噪声系数传输阻抗导纳
22 S参数仿真功
●器件电路散射参数（S参数）该参数转化y参数z参数
●仿真群延迟
●仿真线性噪声
●仿真频率转变信号影响
●仿真混频器电路S参数
23 基理
231 S参数仿真面板
S参数仿真需控件图231
图231
232 S参数仿真控制器（SP）
S参数仿真控制器（SP）控制S参数仿真控件S参数仿真控制器需设定类仿真频率扫描范畴仿真执行参数噪声研究关系数等 类仿真控制器（SP）图232示
图232
233终端负载(Term)
S参数仿真面板中终端负载元件定义端口标号端口终端负载阻抗终端负载图233示
图233
234 功率增益控件（PwrGain）
功率增益控件仿真结果中添加关仿真电路功率增益数组图234示
图234
3 S参数仿真参量设置(parameters)相关参数
31 参数计算（calculate）
参数计算中设置仿真程中计算参数包括S参数（Sparameters）Y参数（Y parameters）Z参数（Z parameters）群延时参数（Group delay）户处选择计算某参数仿真结果中查询述参数
32 频率转化（Enable Frequency Conversion）
选项确定否支持频率转化假选中利执行某具频率转换S参数仿真
33 仿真状态显示（Status lever）
仿真状态显示设置仿真状态窗口中显示信息少中0代表显示少仿真信息12分显示正常仿真信息34显示定仿真容
34 器件操作点信息设置（Device operating level）
器件操作点信息设置设置数文件否留存原理图源器件少数线性器件操作点处None代表储存述操作点关参数Brief代表留存少数元件电流功率部分线性器件参数Detail代表保存全部直流仿真工作点值
S参数仿真参量设置相关参数
35 噪声分析参数设置
S参数仿真开展噪声研究噪声研究关参数利述控制器参数设定窗口Noise选项卡开始设定S参数仿真噪声研究参数设定界面详情参考图
S参数仿真噪声分析参数设置
4 设计仿真
41 S参数仿真
文功放设计基Motorola_Mosfet_ModelMotorola_PA电路基础进行仿真
Motorola_PA电路符号子电路
Motorola_Mosfet_Model电路符号子电路
（1） 原理图设计窗口单击Create A New Design钮命名Motorola_PA_SParameter保存电路图
（2） 单击原理图窗口钮系统会动弹出Component LibrarySchematic窗口Library中选择SimModels_prjComponent会出现SimModels_prj中电路图电路符号选择Motorola_PA插入原理图中
（3） 电路图中插入线（GROUND）直流电源（V_DC）交流仿真终端负载（Term）构成S参数仿真电路原理图
S参数仿真电路原理图
仿真结果
（1）SCR1直流电压值改5V样SCR2电压值改3V
（2）S参数仿真控制器频率扫描类型改线形扫描扫描起始频率800MHZ扫描终止频率900MHZ扫描步长1MHZ
（3） 单击窗口钮执行仿真结果
(4)数显示窗口中添加矩形图形S(21)参数结果图DB示
计算线形噪声
S参数仿真控制器中进行相应设置具体步骤：
（1） 双击S参数仿真控制器选择Noise选择Calculate noise计算线形噪声
（2） 噪声输入端口中输入1意味着输入端口端口1Noise output port中输入2表示噪声输出端口2
（3） Mode中选择Sort by value
（4） 单击窗口钮执行仿真结果
（5） 数窗口添加数列表选择port2NCnameport2NCnamenvc作数源结果图示
42 微波功率放器设计
着现代线通信技术发展微波功率放器(微波功率放器)已成微波通信设备重组成部分性性程度影响着通信质量微波功率放器研究设计越越受重视
43 微波功率放器基指标
⑴功率单位
微波功率放器般指P>1W目前商品百瓦(厘米波段)单位：dBm1毫瓦(mW)基准计量倍数
⑵电源效率
表现出直流功率转变成射频功率水然法体现出功率放效果
⑶功率附加效率(Power added efficiency)
反映功率转换力反映功率放力
⑷1dB压缩点(1dB Gain Compressed Point)输出功率 P1dB
G1dB 增益降1dB点 P1dB G1dB应输出功率
Pin <1dB> P1dB应输入功率
44 关定义：
• 输入功率高时候增益常数信号线性增益G0
• 输入功率断提高功放输出功率存非线性输出输入功率值增益降低
• 功放增益信号线性增益G0降低1dB时1dB压缩点增益G1dB应输出输入功率称1dB压缩点输出功率P1dB1dB压缩点输入功率Pin <1dB>
P1dB点：
10lgP1dB10lg(G0·Pin<1dB>)1 dB
P1dBPin<1dB>+G0dB1 dBm G1dBG0dB1 dB
45发射机设计
设计发射机电路原理图具体程：
发射机电路原理图
(1) 文件中选择新设计命令创建项目中示意图
(2) 新建原理图命名transmitter单击工具栏中Save钮保存设计
(3) SourceFreq Domain控制面板中选择两电源源P1_Tone插入示意图中作输入信号振信号
(4) 双击功率源进行相应参数设置
功率源1
● Num1表示功率源端口定义端口1
● Z50 Ohm 表示功率源阻50 Ω
● Pdbmtow(IF_source)表示功率源输出功率IF_source dBm
● FreqIF_freq MHZ表示功率源输出信号频率变量IF_freq MHZ
功率源2
● Num4表示功率源端口定义端口4
● Z50 Ohm 表示功率源阻50 O
● Pdbmtow(LO_pwr)表示功率源输出功率IF_ pwr dBm
● FreqLO_freq MHZ表示功率源输出信号频率变量LO_freq MHZ
(5) 系统AMPS混频器中选择两放器Amp混频器Mixer插入电路示意图中
(6) 双击两放器建立相关参数
Amp1
● S21dbpolar(5180)表示放器增益5dB放器输出信号输入信号相位差180°
● S11polar(00)表示放器S11参数0
● S22polar(0180)表示放器S22参数0
● S120代表放器S12参数0
Amp2
● S21dbpolar(190)代表增益19dB
● S11polar(00)表示放器S11参数0
● S22polar(0180)表示放器S22参数0
● S120表示放器S12参数0
（7）双击混频器进行参数设置
● SidebandBOTH代表混频器边带两边带
● ConvGaindbpolar(60)代表混频器转换增益6dB
● S11polar(00)代表混频器S11参数0
● S22polar(0180)代表S22参数0
● S330表示混频器S12参数0
(7) FiltersBandstop控制面板选择两切雪夫带通滤波器插入图中双击进行相应参数设置
BPF1：
● Fcenter1950MHZ代表滤波器中心频率1950MHZ
● BWpass800MHZ代表3dB带宽80MHZ
● Bwstop400MHZ表明滤波器阻带带宽400 MHZ
● Apass3dB表示滤波器通带衰减3dB
● Astop35dB表示滤波器带外衰减35dB
● Ripple01dB表示滤波器通带波纹01dB
● n3表明滤波器阶数3
● IL1dB表示滤波器插入损耗1 dB
BPF2：
● Fcenter1950MHZ代表滤波器中心频率1950MHZ
● BWpass800MHZ代表3dB带宽80MHZ
● Bwstop400MHZ表明滤波器阻带带宽400 MHZ
● Apass3dB表示滤波器通带衰减3dB
● Astop35dB表示滤波器带外衰减35dB
● Ripple01dB表示滤波器通带波纹01dB
● N5表示滤波器阶数5
● IL2dB表示滤波器插入损耗2 dB
（9） SimulationS_Param面板选定某终端负载元素项插入电路图中
（10） LumpedComponents面板选定某电阻工具栏挑选众线插电路图
（11）查找单击VAR钮插入电路图中进行相应参数设置：
● IF_freq107表示输入中频信号频率107MHZ
● IF_source15表示输入中频信号功率15dBm
● LO_freq19607表示输入振信号频率19607MHZ
● LO_pwr13表示输入振信号功率13 dBm
（12）SimulationAC中挑选某交流仿真控制器插入电路原理图双击设定参数：
● Freq107MHZ代表执行交流仿真单频点频率107MHZ
● FreqConversionyes代表仿真时期支持频率转换
● OutputBudgetIVyes代表仿真时期开展预算研究
（13）菜单栏选定SimulateGenarate Budget Path开启Genarate Budget Path窗口中选定输入端功率源PORT1Term2点击GenarateHighlight钮设定具体预算路径外系统产生预算增益方程
（14）模拟AC中选择预算增益组件该方程插入预算增益BordyRead(50预算GATEPATH)中(15)单击工具栏中模拟钮进行模拟
（15）单击Simulate钮开始仿真
（16）结束系统弹出数呈现页面数显示窗口插入关BudGain1[0]矩形图
5结
文首先介绍ADS工作原理然S参数设计发射机设计进行仿真实验文结：
（1）S参数800900MHZ间着频率增S参数呈降趋势800MHZ900MHZ间相差15dB
（2） 发射机混频器叠加系统增益放器处
致 谢
参考文献
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[2] 陈天麒 微波低噪声晶体放器 北京：民邮电出版社1983
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[4] Gyillermo Gonzalez 白晓东 译微波晶体放器分析设计[M] 2版[M]北京清华学出版社2003
[5] 韩洁 王东测量低噪声放器噪声系数[J]国外电子测术2005
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[7] 武世香双极型场效应晶体[J]北京电子工业出版社1995
[8] Vendelin GDS参数法设计放器振荡器 北京：科学出版社1986
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[10] 沈致远等编微波技术国防工业出版社1980
[11] S Y Liao微波器件电路北京：科学出版社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 functionsit can analyze the liner S parametersthe linear noise parameters the transfer impledance and transfer admittance and so onThis 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
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