基于ADS的射频微波元器件模型库构建

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1、基于ADS的射频微波元器件模型库构建谢成诚张涛(安捷伦科技EEsofEDA)cheng-cheng_xie@agilent.com;tao_zhang@agilent.com摘要仿真是早期验证最重要、最直观的手段，也是研发过程中发现问题和优化设计的重要途径。本文针对不同类型器件，提出了基于原理图模型、行为级模型以及测试模型，建立射频微波模型库。其中，使用基于测试结果的X参数能够成功对放大模块、检波器、混频器等非线性器件进行有效建模。统一的射频元器件模型平台将使现有的元器件参数电子化，同时便于加入新元器件的设计电路或测试结果等，能够保障射频系统设计的有效开展。关键词射频与微波元

2、器件，模型库，X参数，仿真,ADSConstructionofRF&MicrowaveComponentModelLibraryBasedonADSXIEChengcheng,ZHANGTaoAgilentTechnologies,EEosfEDAAbstract:InthecompleteR&Dprocessforcomplicatedcommunicationsystem,EDAsimulationisoneofthemostimportantandstraightforwardapproachestoverifytheperformanceattheearlystage

3、,andalsothebestmethodtodiscoverproblemsandoptimizedesigns.WiththedatabaseofRFcomponentmodel,theparametersofcomponentcanbedenotedincomputerization’ssituation.ThismodeldatabasecanbeeasilyexpandtonewcomponentswithcircuitdiagramormeasurementdataandwillensuretheefficiencyofRFsystemdevelopment.Ke

4、ywords:RF&Microwavecomponent;behavioralmodel;X-parameter;modeling;ADS或设计中的元器件性能加以考虑，是进行数1引言字化样机研制的基础保障工作之一。建立射频元器件模型库的工作使现有的元器件参在进行通讯系统设计时，为了保证系统数电子化，同时能够快速加入新元器件的设性能、保障研制周期，有必要在系统设计阶计电路、测试结果等，保障数字化样机设计段充分评估系统性能、验证系统算法、合理工作的开展。分配分系统指标，利用先进仿真技术为总体部门提供技术支撑保障，提高各部门设计效2业界现状率，增进部门之间的协作。数字化样机研制平台

5、建设就是基于这目前射频、微波设计人员尚处于按照指标完成设计、调试工作的阶段，没有对完成一需求进行的重要尝试。使用仿真技术，在后的产品进行系统的建模、归档工作，这样系统指标分配阶段，进行系统建模及算法建会存在一些问题：模，通过仿真得到整个系统的电气性能，考缺乏统一的设计、仿真平台，在进行系虑关键指标对系统性能的影响。采用仿真技统仿真时缺乏器件模型支持；术进行模拟，可以尽早考虑分系统间的相互缺乏规范的测试模型库，已有电路的使影响，合理进行系统指标分配，通过合理的用率不高，往往是在不同的系统中，针对类似的功能元器件重复设计、调试电路，造成技术手段解决问题，提高系统的稳定性。人力、物

6、力的极大浪费；在进行数字化样机研制过程中，必须将文档管理工具匮乏，人员组织结构发生射频微波电路的性能加以考虑，以最大程度变化后，已有的电路、模块难以再次使用，接近系统的实际工作状态。如何将已有电路已有经验的可继承性不高；速将对应子电路拓扑加入到电路中。对于非线性器件没有适当的模型进行描述。如放大器、混频器等器件，无法进行宽频带、功率相关指标的描述。针对目前的这些问题，选用目前市场占有率最高的射频、微波及系统设计软件，安捷伦的ADS作为设计平台，进行射频元器件模型库建设，以满足在进行射频系统设计时对基本电路单元的需求。图2基于原理图的元器件模型3.2行为级模型3模型库建立行为级

7、模型（behavioralmodels）是从针对射频电路设计、使用的特点，将器元器件的电学工作特性出发，把元器件看成件模型、元器件图标、帮助及说明文档、版“黑盒子”，测量其端口的电气特性，提取的本控制文档等进行有机集成，形成风格统一、器件模型，即可以用公式来描述器件的工作内容灵活多变的射频元器件模型库。模型库特性。通常情况下，使用多项式来对放大器具体组成参考图1：等工作特性曲线进行拟合。如器件厂商在产品手册中提供的某一频率的增益、噪声系数、输出功率、1dB压缩点、三阶交调截断点等指标，可以加入已有模型，