1、實驗報告課程名稱：ADS射頻電路設計基礎與典型應用實驗項目名稱：增益壓縮和大信號S參數仿真分析學院： 工學院 專業班級： 11信息工程 姓名： 學號： 1195111016 指導教師： 唐加能 預習報告一、 實驗目的本節實驗課程將通過給出一個增益壓縮例程原理圖和大信號S參數仿真歷程原理圖,并將其電路通過仿真來實現，從而幫助大家對這兩種模型有進一步的理解與認識。二、 實驗儀器PC，ADS仿真軟件三、 實驗原理增益壓縮仿真中各項需要用到的模型介紹（1） 放大器模型Amplifier放大器Amplifier是一個系統原件，這個放大器既沒有子電路，也沒有電路模型，而是給出了放大器的參數，放大器的參數已

2、經在原理圖中顯示出來放大器參數的含義如下：如果用戶自己搭建原理圖，在原理圖中插入并設置系統級放大器的步驟如下：·在原理圖的元件面板列表上，選擇項，元件面板上出現與放大器和混頻器對應的原件圖標，如圖1所示圖1·在圖1所示的元件面板上，選擇Amp元件插入原理圖的畫圖區，在畫圖區Amp元件顯示為Amplifier元件·雙擊畫圖區的Amplifier元件，可以打開對話框，由對話框可以設置放大器的參數（2） 終端負載Term在增益壓縮仿真，輸出端口加終端負載Term。這里輸出端口為Term2,這個輸出端口的特性阻抗為50圖2 Term電路模型（3） 頻域功率源在輸入端口為頻

3、域功率源，這里的頻域功率源的設置如下（4） 增益壓縮仿真控制器在原理圖中，有增益壓縮仿真控制器GAIN COMPRESSION,這里增益壓縮仿真控制器的設置如下。（5） 諧波平衡仿真控制器。在原理圖中，有諧波平衡仿真控制器HARMONIC BALANCE,這里諧波平衡仿真控制器的設置如下。（6） 參數掃描計劃控制器。在原理圖中，有參數掃描計劃控制器HARMONIC SWEEP PLAN,這里參數掃描計劃控制器的設置如下。（7） 變量控件在原理圖中，有變量控件VAR，原理圖中的變量都在變量控件VAR中顯示，同時變量控件VAR設置所有變量的默認值。這里變量控件的設置如下。大信號S參數仿真各項需要用

4、到的模型介紹（1） 放大器模型Motorola_PAS參數仿真原理圖SP1.dsn中的放大器是一個電路模型。Motorola_PA是這個電路模型的符號。圖3 Motorola_PA電路模型Motorola_PA符號有子電路，它的特性是由子電路來決定，查看子電路的具體步驟如下：在原理同SP1.dsn中，單擊按鈕，再單擊Motorola_PA電路模型。其中的Motorola_Mosfet_Model也有子電路，可以通過相同方法進入查看。圖4 Motorola_Mosfet_Model電路模型（2） 終端負載Term在大信號S參數仿真中，輸出端口加終端負載Term，這個端口的特性阻抗為50（3） 頻

5、域功率功率源P_1Tone在大信號S參數仿真中，有頻域功率源P_1Tone，這個源的某些參數已經在原理圖中顯示出來，這個源給放大電路提供輸入信號信號功率。（4） 直流電壓源V_DC。在大信號S參數仿真中，有兩個直流電壓源V_DC,這兩個源的某些參數已經在原理中顯示出來，這兩個源給放大電路提供靜態工作點（5） 大信號S參數仿真控制器LSSP.在大信號S參數仿真原理圖中（以后簡稱大S原理圖），有大信號S參數仿真控制器LSSP用來設置大信號S參數仿真的參數。由原理圖可以看出，大信號S參數仿真控制器參量的設置如下。（6） 諧波平衡仿真控制器在原理圖中，有諧波平衡仿真控制器HARMONIC BALANC

6、E,諧波平衡仿真控制器用來設置諧波平衡仿真的參數，這里諧波平衡仿真控制器的設置如下。（7） 變量控件在原理圖中，有變量控件VAR,原理圖中的變量都在變量控件VAR中顯示，同時變量控件VAR設置所有變量的默認值。這里變量控件的設置如下。四丶實驗步驟1、增益壓縮參數仿真（1） 打開ADS軟件，彈出主視窗，選擇主視窗中的【View】菜>Example Directory,在主視窗的文件管理區可以看到examples文件夾，文件夾內是所有的例程。（2） 雙擊examples文件夾中的Tutorial文件夾，進入Tutorial文件夾。（3） 雙擊Tutorial文件夾中的SimModels_pr

7、j,進入SimModels_prj項目，再雙擊項目管理區的networks，在文件瀏覽區顯示出該項目下所有的原理圖文件，其中原理圖文件XDB1.dsn為增益壓縮仿真原理圖。（4） 雙擊文件瀏覽器的XDB1.dsn,在項目管理區出現XDB1(Schematic),再雙擊項目管理區的XDB1(Schematic),就可以打開增益壓縮仿真原理圖了，增益壓縮仿真原理圖如圖下所示增益壓縮仿真原理圖（5）在XDB1.dsn原理圖的工具欄中單擊就能進行仿真。仿真結束后其結果會自動以視窗的形式彈出。（6）這里還有另一種方法可以直接查看軟件中保存的結果，在XDB1.dsn原理圖視窗中，選擇Window的菜單&g

8、t;Open Data Display，在彈出的對話框中單擊XDB1.dds，選擇查看XDB1.dsn原理圖的仿真結果，然后選擇【打開】按鈕，關閉對話框，結果會自動彈出。2、大信號S參數仿真在主視窗打開大信號S參數仿真例程原理圖，打開原理圖的步驟如下。 大信號S參數仿真原理圖查看方式與上個實驗相同實驗報告五、 實驗總結及分析1、增益壓縮仿真 圖6.1.1 1dB增益壓縮點處輸出信號的頻譜 圖6.1.2 由諧波平衡仿真得到的輸出信號頻譜 由圖6.1.1可以看出當輸入功率Pin=-10.0dBm時以1GHz為基頻的5次諧波，分別對應的1dB增益壓縮點處的輸出功率大小。由圖6.1.2可以看出1GHz

9、頻率與他的5次諧波分量，各自當頻率保持不變輸入功率從-10dBm15dBm以1dBm為步進對應的輸出功率。圖6.1.3 增益壓縮值的方程和曲線圖6.1.3中有線性的增益方程Linear、增益壓縮情況下的增益方程Gain和計算增益壓縮值的方程compression，有線性增益方程的曲線、增益壓縮情況下的增益方程的曲線，有標記m1和m2處的增益壓縮值列表、1dB增益壓縮點處輸入功率列表和1dB增益壓縮點處輸出功率列表。由圖6.1.3可以得到如下數據：Linear=22.996，表示標記m1處的增益值為22.996dBm。Plot_vs=22.098，表示標記m2處的增益值為22.098dBm。Compression=0.898,表示標記m1和m2處的增益壓縮值為0.898。Input1=13.382，表示1dB增益壓縮點處輸入功率為13.382dBm。Output1=22.382，表示1dB增益壓縮點處輸出功率為22.382 dBm。 圖6.1.4 增益