¿Existe algún software que simule la radiofrecuencia de microondas? ¿Cómo se llama?

1 Introducción. Ammunition Delivery System

Advanced Design System (ADS) es un software EDA diseñado y desarrollado por Agilent Technologies Co., Ltd. (Agilent) para adaptarse a la situación competitiva y llevar a cabo de manera eficiente el desarrollo y la producción de productos. . El software se ha convertido rápidamente en el líder del software EDA en el campo del diseño industrial. Debido a sus potentes funciones, su rico soporte de plantillas y sus capacidades de simulación eficientes y precisas (especialmente en el campo de la radiofrecuencia y las microondas), ha contado con el apoyo de la mayoría de los diseñadores de circuitos integrados. ADS es líder de la industria en diseño de alta frecuencia. Apoya a los diseñadores de sistemas y RF en el desarrollo de todo tipo de diseños de RF, desde los más simples hasta los más complejos, desde módulos de RF/microondas hasta comunicaciones y MMIC aeroespaciales/de defensa. ADS permite a los diseñadores caracterizar y optimizar completamente los diseños a través de un conjunto completo de técnicas de simulación, desde la simulación de circuitos en el dominio de la frecuencia y el tiempo hasta la simulación de campos electromagnéticos. Un único entorno de diseño integrado proporciona simuladores de sistemas y circuitos, así como capacidades de captura, diseño y verificación de esquemas, lo que elimina la necesidad de detener y cambiar las herramientas de diseño durante el diseño. Advanced Design System es un potente sistema de software de automatización de diseño electrónico. Proporciona una integración de diseño completa para diseñadores de productos como teléfonos móviles y portátiles, buscapersonas, redes inalámbricas y sistemas de comunicaciones por radar y satélite. Las funciones de automatización del diseño electrónico de ADS son muy potentes, incluida la simulación de circuitos en el dominio del tiempo (simulación tipo SPICE), la simulación de circuitos en el dominio de la frecuencia (equilibrio armónico, análisis lineal), la simulación electromagnética tridimensional (simulación EM), la simulación del sistema de comunicación (simulación del sistema de comunicación). ), Diseño de simulación de procesamiento de señales digitales (DSP). ADS permite a los ingenieros de diseño de sistemas y RF desarrollar una amplia gama de diseños de RF, desde simples hasta complejos, y desde módulos de microondas/RF discretos hasta MMIC integrados para comunicaciones y aeroespacial/defensa. ADS es el software de simulación de sistemas de comunicación y circuitos de microondas/radiofrecuencia más utilizado en universidades e institutos de investigación nacionales. Además, Agilent coopera con varios fabricantes de semiconductores para establecer conjuntos de diseño ADS y archivos de modelos para que los utilicen los diseñadores. Los usuarios pueden utilizar el conjunto de diseño y las capacidades de simulación del software para diseñar, planificar y evaluar sistemas de comunicación y diseñar circuitos MMIC/RFIC, analógicos y digitales. Además de las funciones de diseño de simulación mencionadas anteriormente, el software ADS también proporciona funciones de diseño auxiliares. Por ejemplo, la Guía de diseño demuestra el proceso de diseño de un circuito o sistema a través de ejemplos e ilustraciones, mientras que el Asistente de simulación diseña y analiza circuitos a través de una interfaz paso a paso. ADS también puede proporcionar simulación conjunta con otro software EDA, como SPICE, ModelSim de Mentor Graphics, NC-Verilog de Cadence, Matlab de Mathworks, etc. Además, una rica biblioteca de modelos de aplicaciones de componentes y funciones de conexión entre instrumentos de medición/verificación mejorarán la conveniencia, velocidad y precisión del diseño de circuitos y sistemas. Las versiones del software ADS incluyen ADS2008, ADS2006A, ADS2005A, ADS2004A, ADS2003C, ADS2003A, ADS2002A y ADS1.5.

2. Método de análisis de simulación 2. Software ADS

2.1 El análisis SPICE de alta frecuencia y el método de análisis SPICE de convolución de alta frecuencia proporcionan un análisis transitorio similar al simulador SPICE, que puede analizar los efectos transitorios de circuitos lineales y no lineales. En el simulador SPICE, los modelos de análisis en el dominio de la frecuencia, como líneas de microstrip y líneas de tira que no se pueden usar directamente, se pueden usar directamente en el simulador SPICE de alta frecuencia, porque el simulador SPICE de alta frecuencia puede realizar un análisis transitorio después de realizar el análisis en el dominio de la frecuencia. Para el análisis, el usuario no necesita convertir el modelo en un circuito RLC equivalente. Por lo tanto, SPICE de alta frecuencia no solo puede analizar la respuesta transitoria de circuitos de baja frecuencia, sino también la respuesta transitoria de circuitos de alta frecuencia. Además, SPICE de alta frecuencia también proporciona la función de análisis de ruido transitorio, que se puede utilizar para simular el ruido transitorio de circuitos, como osciladores o bucles de bloqueo de fase. El método de análisis de convolución es un método avanzado de análisis en el dominio del tiempo basado en el simulador de alta frecuencia SPICE. El análisis de convolución permite analizar con mayor precisión en el dominio del tiempo los componentes dependientes de la frecuencia, como los definidos por parámetros S, líneas de transmisión y líneas microstrip.

2.2 Análisis lineal El análisis lineal es un método de análisis de simulación de circuitos en el dominio de la frecuencia que puede realizar análisis lineales en circuitos de microondas y radiofrecuencia lineales o no lineales. Al realizar un análisis lineal, el software primero calculará los parámetros lineales necesarios para cada componente del circuito, como los parámetros S, Z, Y, H, impedancia del circuito, ruido, coeficiente de reflexión, coeficiente de estabilidad, ganancia o pérdida, etc. (Si es un componente no lineal, calcule los parámetros lineales de su punto de operación) y luego analice y simule todo el circuito. 2.3 El análisis del equilibrio armónico proporciona métodos de simulación de dominio de frecuencia, estado estable y señales grandes para el análisis de circuitos. Puede usarse para analizar circuitos no lineales con señales de entrada multifrecuencia y obtener respuestas de circuitos no lineales, como ruido, punto de compresión de potencia, y distorsión armónica espera. En comparación con el análisis de simulación SPICE en el dominio del tiempo, el equilibrio armónico puede proporcionar un método de análisis más rápido y eficaz para el análisis de circuitos no lineales. La aparición del método de análisis del equilibrio armónico llena las deficiencias del método de análisis de respuesta transitoria SPICE y del método de análisis lineal del parámetro S en la simulación de circuitos no lineales bajo señales de entrada multifrecuencia. Especialmente en los sistemas de comunicación de alta frecuencia actuales, la mayoría de los cuales contienen estructuras de circuitos mezcladores, lo que hace que los métodos de análisis del equilibrio armónico sean más frecuentes e importantes. Además, para circuitos altamente no lineales, como divisores de frecuencia en bucles de bloqueo de fase, ADS también proporciona un método de simulación HB auxiliar transitorio. Al analizar un circuito, primero se realiza un análisis transitorio y los resultados de este análisis transitorio se utilizan como condiciones iniciales para un análisis de equilibrio armónico para simular el circuito. Mediante este método se pueden resolver eficazmente situaciones de no convergencia que se producen al analizar circuitos altamente no lineales. 2.4 Envoltura del circuito El análisis de la envolvente del circuito incluye métodos de análisis en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia, que pueden usarse en circuitos o sistemas de comunicación que contienen señales de FM. El análisis de la envolvente del circuito se basa en las ventajas de SPICE y el equilibrio armónico. La señal FM de baja frecuencia se analiza utilizando el método de simulación SPICE en el dominio del tiempo, y la señal portadora de alta frecuencia se analiza utilizando el método de simulación del equilibrio armónico en el dominio de la frecuencia. 2.5 El método de análisis del sistema de radiofrecuencia proporciona a los usuarios la simulación y evaluación de las características del sistema. El modelo de circuito del sistema no solo se puede verificar utilizando modelos a nivel de comportamiento, sino también modelos de circuitos de componentes. El análisis de simulación de sistemas de radiofrecuencia incluye el análisis lineal, el análisis del equilibrio armónico y el análisis de la envolvente del circuito antes mencionados, que se utilizan para verificar las características de los componentes pasivos y los modelos de sistemas lineales, los modelos de sistemas no lineales y los sistemas con señales digitales de FM, respectivamente. 2.6 Análisis ptolemaico El análisis ptolemaico tiene la capacidad de simular sistemas en modo mixto, tanto de señales digitales como analógicas y de alta frecuencia. ADS proporciona modelos de componentes digitales (como filtros FIR, filtros IIR y puertas lógicas Y, puertas lógicas O, etc.), modelos de componentes de sistemas de comunicación (como demoduladores QAM FM, filtros de coseno elevado, etc.) y componentes analógicos de alta frecuencia. Se utilizan modelos (como codificador IQ, filtro Chebyshev, mezclador, etc.). 2.7 Análisis de simulación electromagnética (Momentum) El software ADS proporciona una función de análisis de simulación electromagnética plana 2.5D - Momentum (Momentum en ADS 2005 se ha actualizado a un simulador electromagnético 3D), que se puede utilizar para simular líneas de microcinta, líneas de tira, * *Propiedades electromagnéticas de guías de ondas planas, propiedades de radiación de antenas, efectos parásitos y de acoplamiento en placas de circuitos. Los resultados de los parámetros S se pueden utilizar directamente en el análisis de circuitos, como el equilibrio armónico y la envolvente del circuito, para el diseño y la verificación de circuitos. El análisis electromagnético de impulso tiene dos modos de análisis: modo de microondas de impulso y modo de RF de impulso, los usuarios pueden juzgar y elegir su uso según la banda de frecuencia de trabajo y el tamaño del circuito;