無線產(chǎn)品射頻電路設(shè)計(jì)的科學(xué)方法

　　從20世紀(jì)80年代開始，射頻微波電路技術(shù)的應(yīng)用方向逐漸由傳統(tǒng)波導(dǎo)同軸器件轉(zhuǎn)移到微波平面PCB電路方面，微波平面電路設(shè)計(jì)一直是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作?，F(xiàn)在的無線通信產(chǎn)品已經(jīng)從早期的2G，逐步發(fā)展到3G、4G乃至5G。

　　隨著應(yīng)用頻率的逐步走高，再加上多頻段電路并存與產(chǎn)品小型化要求等，射頻電路的設(shè)計(jì)越來越難，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代射頻通信產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。因此，借助射頻微波仿真軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)已勢(shì)在必行。

　　什么是射頻仿真軟件?

　　射 頻仿真軟件是集計(jì)算電磁學(xué)和數(shù)學(xué)分析研究成果計(jì)算機(jī)化的產(chǎn)物，它集合了電磁學(xué)、數(shù)學(xué)分析、虛擬實(shí)驗(yàn)等方法為一體，并通過仿真的方法達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到 各種直觀數(shù)據(jù)，是射頻工程師和研究人員的有力工具。射頻仿真方法是一種科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，它可以減少調(diào)試工作量以及產(chǎn)品后期可能會(huì)出現(xiàn)的各種不確信性因素， 進(jìn)而縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，提高產(chǎn)品的一次性成功率。

　　射頻電路設(shè)計(jì)仿真軟件目前主流的是德科技Keysight ADS(高級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng))，ADS這款軟件能夠借助集成平臺(tái)中的無線庫以及電路系統(tǒng)和電磁協(xié)同仿真功能，提供基于標(biāo)準(zhǔn)的全面設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，它已被廣泛應(yīng)用于 Wifi、GPS、藍(lán)牙、2G/3G/4G電路和通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。

　　下面我們就以ADS軟件為例，跟大家講解下電路設(shè)計(jì)的基本過程吧!

　　射頻電路設(shè)計(jì)與仿真包含以下幾個(gè)步驟：

　　1、系統(tǒng)仿真階段：

　　在 產(chǎn)品立項(xiàng)初期，首先確定產(chǎn)品的系統(tǒng)指標(biāo)和確定電路架構(gòu)，其中包括：靈敏度、前端總增益、噪聲系數(shù)、工作帶寬、動(dòng)態(tài)范圍等，這些需采用ADS對(duì)電路進(jìn)行系統(tǒng) 仿真。因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在大部分產(chǎn)品都是源自國外成熟方案，芯片與電路系統(tǒng)架構(gòu)都是確定的，所以這個(gè)步驟目前在消費(fèi)類產(chǎn)品中基本不會(huì)涉及到。

　　ADS多層次仿真

　　2、原理圖設(shè)計(jì)仿真階段：

　　根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)要求進(jìn)行方案及IC選型，包括低噪聲放大器LNA、濾波器、功率放大器設(shè)計(jì)以及級(jí)間匹配電路等。

　　RX接收鏈路系統(tǒng)仿真