ADS是什么软件？ADS软件的功能介绍

一、ADS是什么软件？

ADS（Advanced Design System）是一款由是德科技Keysight Technologies开发的集成电路设计软件。它是一种基于电磁场模拟和射频/微波电路分析的工具，具有全面的功能、高精度的仿真能力、强大的电磁场仿真、参数化建模和优化功能，以及用户友好的界面和丰富的支持资源。这些优势使得ADS成为射频、微波和毫米波电路设计领域的一流工具。

二、ADS软件是干什么的？

ADS软件（Advanced Design System）主要用于射频（RF）、微波（Microwave）和毫米波（Millimeter-wave）电路的设计、仿真和分析。它提供了一套强大的工具和功能，以帮助工程师进行高频电路设计，并评估其性能。

ADS软件还提供了强大的电磁场仿真功能，可以对微带线、天线、射频卡口等进行精确的电磁场模拟和分析。这对于高频电路设计中的信号耦合、传输线特性和辐射效应等问题非常重要。

三、ADS软件的功能

电路设计和布局：ADS允许工程师创建和编辑电路原理图，选择合适的电路元件，进行电路布局和连接。

参数化建模：ADS支持建立参数化模型，以便对电路中的元件进行变量化和优化。

信号完整性分析：ADS可以进行信号完整性分析，包括传输线特性、阻抗匹配和信号反射等。

射频/微波电路仿真：ADS提供了精确的射频和微波电路仿真功能，包括放大器、混频器、振荡器、滤波器等。工程师可以评估电路性能、频率响应、功率传输等指标。

电磁场仿真：ADS集成了电磁场仿真引擎，可以对微带线、天线、射频卡口等进行电磁场模拟和分析，帮助工程师了解电磁特性和优化设计。

优化和参数扫描：ADS允许工程师进行电路参数优化和参数扫描，以寻找最佳的设计参数组合。

系统级设计：ADS支持系统级设计，允许工程师模拟和评估整个射频系统的性能和互操作性。

四、ADS软件的应用

ADS软件的应用领域广泛，涵盖通信系统设计、卫星通信、毫米波雷达、汽车雷达和射频集成电路设计等领域。在通信系统设计中，ADS软件可用于优化无线通信系统的前端电路，提高信号传输质量和系统的性能。在卫星通信中，ADS可帮助工程师设计和仿真卫星通信链路，提升传输效率和系统性能。在毫米波雷达和汽车雷达领域，ADS的仿真和分析功能有助于提高雷达系统的探测精度、抗干扰性和可靠性。同时，在射频集成电路设计中，ADS软件提供了丰富的工具和功能，支持各种电路模块的设计和验证，如放大器、振荡器和滤波器等。

ADS软件作为射频、微波和毫米波电路设计的全能利器，为工程师提供了一种高效、准确的工具，促进了电路设计的创新和发展。

提供对复杂高速 PCB 的信号完整性分析，让您能够表征信号网的损耗和耦合，最终提取出准确的电磁模型，在 ADS 瞬态和通道仿真器中使用。

生成时变电热模型，通常能够将后面的电热仿真速度提高 10 倍。需要 W3050E PathWave 电热仿真器。动态 ETH 模型可用于所有 ADS 电路仿真器。

W3078E PathWave 先进 DDR AMI 模型生成器使设计人员能够为存储器接口构建单端 PAM4 AMI 模型，尤其是针对 GDDR6X、GDDR7 和未来的 DDR6 等新一代存储器系统。

ADS 问答

ADS电磁仿真是电脑版的网络分析仪？

在高频电路研发的过程中，最常使用到的仪表是网络分析仪。这里所说的网络不是电脑网络，而是在有电脑网络之前很早就用到的名词，指的就是高频电路。

网络分析仪的量测结果叫做 s参数。如果待测的高频电路匹配很好，输入端口的信号就能完全传递进入这个电路，网络分析仪在输入端口上量到的反射信号就会非常小。反之，如果待测电路匹配不良，输入端口的信号不能顺利传进这个电路，网络分析仪就会在输入端口量到比较大的反射信号。 s参数就是记录待测电路各个端口输出和输入的讯号大小。

电磁仿真其实就像是在电脑环境中的网络分析仪，电磁仿真所要分析的电路结构 (或称为器件) 就是现实环境中的待测电路，而仿真结果就是s参数。

电磁仿真得到的s参数如果能和网络分析仪的量测到的s参数一致，这个s参数就会是一个准确的器件模型了。

跑完电磁仿真，然后呢？

我们谈过电磁仿真得到的S参数就是电路器件(结构)的模型。

很多学RF的研究生在学校的时候，都会跑一两个电磁仿真，分析S11(输入反射系数)和 S21(正向传输系数)。修完课，加上一篇论文，也许就能得到硕士学位，可以毕业去找一份射频研发工程师的工作。但是，只会电磁仿真够吗？或者说，跑完电磁仿真，然后呢？

通常射频器件是要被放到PCB板上，加上电阻、电容、和电感等器件，成为一个最终产品需要的电路。所以，射频研发工程师是要将电磁仿真得到的S参数，加上电阻、电容、和电感等器件模型，还有PCB板的特性，放到电路仿真软件中(例如是德科技的ADS)，仿真出整个电路的特性。

电磁仿真和器件共仿得到电路的特性的目的是要做射频匹配，将射频电路匹配到预期的设计指标。 ADS小秘诀上有两个有用的文档：Efficient Impedance Matching with ADS、Find Out Optimal Values of a Matching Network with Optimization。

仿真准确吗？

我最常被问到的问题就是仿真准吗？大部分的工程师会说，如果没有准确的器件模型，仿真就不会准。

我通常会同意这样的说法。但会加上自己的看法，我的经验里面，仿真是可以是准确的。

电路设计仿真有一个至理名言：垃圾进垃圾出 (Garbage In, Garbage Out)。电路是由许多器件和线路组合而成。的确，如果器件的模型不准确，就别想有一个准确的电路仿真结果。

所以，仿真要准，必须先要有准确的器件模型。

哪里有准确的元件模型呢？

我们说过模拟要准，必须先要有准确的元件模型。但是哪里有准确的元件模型呢？我们常用的电阻、电容、电感难道有不准的疑虑吗？

是的，的确如此。我们在中学时期学习基础电路用的电阻、电容、电感都是理想值，无论电路的应用频率，元件值都不会改变。但是，射频电路的应用频率到了几百MHz，甚至几个GHz以上，元件会产生寄生效应，不再是单纯的电阻、电容、或电感，而是电阻、电容、或电感的总和，而且元件的特性会随着频率改变。在射频应用领域，通常我们用S参数模型来描述射频元件的特性。

那么如何能够得到准确的元件模型呢？最好的方法就是直接测量，例如是德科技的网络分析仪PNA 就能直接量出元件的 S参数。有些元件大厂甚至会把所有元件的S参数模型建成数据库，让工程师容易取用，例如在村田或 TDK 官网就能下载 ADS 的元件数据库。

除了理想元件和 S参数模型，元件模型还有许多种类别，例如 spice 模型等等。准确模型的基础是准确的测量，建议一定要用准确的测试仪器。

跑完模拟以后，怎么知道仿真的结果准不准呢?

最常见的回答是，仿真的结果要跟另一个软件的仿真结果一致才行。

这样的说法很直觉，但有风险。

另一个软件的仿真结果，可能是不同人在不同条件下得到的答案，很难比较。纵使相同人利用相同电脑来仿真相同的电路，也可能因为不同软件的设定方式不同，而有不同的仿真结果。

最好的方式是比对仿真结果和实际电路的测量结果，分析两者的差异，适当修正仿真设定或测量方法，让仿真结果和测量结果一致，这样就能说仿真准确了。

高频电路设计一定要用到电磁仿真？

电磁仿真是高频电路设计领域中，一定要会用到的仿真方法，主要是用数学方法算出一个物理结构(例如天线、连接器、射频模块、射频PCB等) 的高频特性，也就是这个物理结构或元件的模型，最常使用的是s参数模型。有了s参数模型，再加上电路中的电感、电容、和电阻等元件，就能在电路仿真软件中完成射频电路的仿真。

电磁仿真通常需要用到工作站等级的电脑、还要配备大量的内存。仿真的时间依据结构的大小和复杂性，从几分钟到几个小时、甚至几天、几个星期都有可能。最重要的是，要有一套电磁仿真软件。如果电磁模拟用量比较大，例如超复杂结构，可能还需要买更多套电磁仿真软件和计算机，甚至会用到多核电脑、平行处理计算机或加速卡等。

以是德科技为例，EMPro 是最通用的 3D 电磁仿真软件，ADS 是最著名的电路仿真软件。除了 EMPro 以外，还有Momentum、RFPro、CILD、Coilsys、Via Designer、SIPro、PIPro、PEPro 等电磁仿真软件。