高级设计系统（ADS）的综合指南
ADS软件是设计师、工程师和企业快速设计和生产高质量部件和系统的有用工具。
无论多么复杂，该软件使部件的设计和模拟变得轻松。此外，由于其直观的界面，易于学习和适应。
ADS已经为电子、汽车和其他行业的电路设计和系统设计革命了世界。这些行业正在迅速采用这种独特的解决方案及其开箱即用的功能。
因此，让我们更多地讨论ADS软件，并了解它如何帮助您。
什么是ADS？
Advanced Design System (ADS)是由PathWave Design开发的领先电子电路设计、模拟和自动化软件，隶属于Keysight Technologies。
ADS软件提供了一个集成环境，用于设计射频电子系统，如无线网络、手机、卫星通信、寻呼机、高速数据链路和雷达系统。其初版于1985年发布，名称为Microwave Design System (MDS)。ADS在2016年推出，改进了其速度、性能和设计灵活性。
设计师可以在设计过程的每个步骤中使用ADS，从原理图捕获、设计规则检查和布局到电磁场模拟和时域与频域电路模拟。这样，设计师可以轻松地对射频设计进行特性化和优化，而无需更改任何工具或系统。
ADS的特点
ADS的一些特点如下：
- 设计模板：ADS通过有用的模板为您提供集成的设计支持，您可以使用这些模板快速入门，无需花费大量时间从头开始创建每个设计部件。
- 元件库：您将获得一个广泛的元件库，您可以在其中找到所需的部件并添加到您的设计中。这也将节省您大量的时间。您只需要浏览不同的元件，选择所需的元件即可。
- 自动同步：ADS可以让您自动同步布局，以便在设计原理图时可视化实际的布局。
- 灵活性：您可以通过完整的桌面流程实现更大的设计成功。此外，包含主要行业和晶圆厂设计，以使您的设计符合当前的标准。您还可以通过X-parameters对非线性设计进行建模。如果您想知道，X-parameters是Keysight在美国、日本、欧盟和其他地区的注册商标。X-parameters包含方程和格式，可帮助进行设计。
- 显示优化：您可以优化数据和驾驶舱显示，以实现您所梦想的目标。它还将帮助您提高产量，因为您可以可视化设计并轻松修改设计，以产生高质量的设计，而无需进行多次迭代。
- 集成：您可以将ADS软件与PathWave的电磁模拟器集成。这样，您可以全方位地了解您的设计，并确定是否按照预期工作。因此，您可以找到改进的空间，使您的设计更加有效。
- 管理：ADS软件将包含与您的设计、部件和完整系统相关的所有数据。它还使您更容易管理工作空间以加快生产。您甚至可以共享工作空间并在团队中进行管理。
ADS的好处
以下是使用ADS软件的一些优点：
提供设计信心
凭借ADS的准确数据，您的团队可以可视化并确定设计是否符合所需规格。ADS软件的data analytics and visualization包括图表、图示和图形，帮助您清晰地查看和分析数据，得出结论并进行修改。当您了解设计中的缺陷时，可以轻松纠正它们，从而增强设计信心。
生产更快
借助有用的模板、向导和设计指南，加快设计速度并快速转入生产。整个设计流程将包括原理图、电路、布局、电热、电磁仿真等。
即使您的团队对该软件不熟悉，他们也不会觉得难以适应。他们可以轻松设计和改进每个组件，并更快地将它们投入生产。结果，您的上市时间增加。
克服高速设计挑战
当速度和频率增加时，电源和信号完整性在印刷电路板（PCB）中变得更加重要，因此，如果传输线路中出现损耗，可能导致电子设备故障。
因此，模拟PCB中的互连、走线和通孔对于准确模拟PCB非常重要。Keysight通过电磁仿真器和针对信号和电源完整性分析定制的集成电路设计，帮助改善PCB设计中的高速链路性能。
结果，您可以获得每个系统组件的完美设计，并毫不犹豫地生产它们。
增强设计可靠性
在设计和生产组件和机器时，可靠性和效率是两个重要因素。
太阳能逆变器、电动汽车和电源等系统需要高效的设计。因此，公司正在寻找提高电源设备效率和可靠性的方法，甚至在设计阶段。镓氮化物、碳化硅等材料可以帮助您实现这一点。借助Keysight的ADS，您可以模拟开关电源和现代材料，优化设计并获得最大效益。
ADS应用
以下是可以使用ADS软件的领域。
电路仿真
ADS 2016是一款功能强大的软件，可以提高谐波平衡引擎的性能，提高电路模拟器的准确性、收敛性和速度。它还提供更好的直流注释，有助于加速复杂设计的生产。
此外，ADS对于电热仿真的Linux和Windows的支持增加了几乎每个设计师对该系统的可访问性。您还可以在多个基于云的服务器上执行仿真，并利用增强的速度和可扩展性。
硅射频集成电路
Keysight的ADS通过智能集成模块，将电路设计系统（如射频集成电路(RFIC)、层压板、天线、单片微波集成电路(MMIC)、晶圆级封装和PCB）整合到密集的三维结构中，从而降低硬件故障和相关成本。
ADS还可以帮助您模拟EVM以进行优化和调谐，帮助您验证汽车雷达、5G、WiFi等行业级无线标准。通过全面而严格的放大器稳定性分析，ADS取代了传统技术，提供非线性和线性条件下增强的放大器稳定性。
布局验证
ADS软件引入了新的功能和增强功能，使布局更快、更强大、更直观。在制造网格控制和检查、地网、3D查看器、连通性和高亮度、布局映射到原理图网名以及.brd文件导入用于EM仿真方面进行了改进。
它提供真实的弧形来精确绘制或编辑螺旋和曲线轨迹，自动的GDSII导出/导入以避免用户错误，并且可以在同一网络上批量编辑不同的结构，如形状、轨迹、垫片、孔等。您甚至可以使用设计规则检查（DRC）来检查局部区域密度。
电热
ADS提供精确的声表面波滤波器设计以及石墨烯建模。您可以在不同的导入设计中使用一个热模型，以提高互操作流程。
电源完整性
ADS提供一个以信号完整性为重点的电磁仿真，以提供高复杂度和高精度的PCB应用，以及PIPro – 以电源完整性为重点的电磁仿真器，用于分析电源传输网络。
它还提供：
- 新的稀疏直接求解器，即使对于复杂结构，也能使仿真速度提高40%
- 缓存网格，以减少仿真时间
- 缓存GUI，用于组件模型的轻松删除或选择
- 单个DC IR Drop仿真中的多个VRM
如何使用ADS创建设计？
使用ADS软件创建您的第一个设计可能看起来很困难。但是，如果您了解基础知识，它将变得更容易，然后您可以不断练习以达到高级阶段。
让我们快速了解如何在ADS中创建您的第一个设计，然后模拟和绘制结果的详细信息。
创建原理图
首先创建您想要的部件或元件的原理图设计。例如，您想创建一个低通滤波器。为此，您首先需要添加一个元件，例如电阻。
在ADS中，您会找到一个元件库，您可以使用它来查找预先构建的元件并将其添加到您的设计中。这将节省您大量的时间，而不是从头开始创建。有各种不同的组件可用于使您的设计更快、更容易，例如电阻、电容器、电线、链接、数据项、测量源、仿真控制器等。
此外，这些组件被分类为“调色板”。使用下拉菜单可以更轻松地切换调色板。调色板的名称相当自说明，因此您可以轻松地在设计环境中检测和放置它们。例如，如果您正在寻找电阻、电容器或电感器，您可以在“集总元件”下找到它们。如果您在寻找组件时遇到麻烦，可以按字母顺序在组件列表中查找。
放置组件
在找到所需的组件（例如电阻）之后，您可以将其放置在原理图中。选择组件后，它将停留在光标上。因此，您可以按ESC键停止放置相同的组件。之后，您必须更改最初由默认定义的组件参数。您可以通过单击默认值并根据您的要求重写值来实现这一点。但是，有时您可能无法默认看到该值。对于这种情况，您可以双击该组件并查看更多属性以进行更改。
接下来，当您从调色板列表中添加另一个组件，例如电容器或电感器时，您可以重复相同的步骤。还可以通过将其旋转90度来更改组件的方向。您可以从工具栏中找到此选项。此外，您还可以更改单位的前缀。
Keysight的ADS软件具有灵活且易于使用的拖放选项。如果要使原理图更清晰，可以将其拖动来移动它。这不会改变您的连接。
同步设计
为了使您的原理图设计有意义，您必须定义组件之间的连接以及它们在设计中的位置。这将帮助您同步设计。
例如，您可以将电容器连接到地面。您可以通过从工具栏中选择“地面”来实现此目的。此外，您还可以插入一根导线并连接不同的元件。这将有助于您测量输出电压。
模拟
对于模拟，您将需要一个模拟控制器来定义模拟目标。您可以找到不同类型的模拟控制器，如S参数、直流交流、负载拉动、谐波平衡等。使用ADS软件进行模拟也不难。
例如，如果您想进行交流模拟，可以转到模拟交流调色板并找到交流模拟控制器。
无论您选择哪种模拟控制器，它都将有一个齿轮图标。因此，选择您选择的模拟控制器，并根据模拟要求更改设置。
在模拟阶段，您需要各种元素，例如源组件或标签。一旦选择了源组件，您必须将其放置在模拟环境中。与以前一样，通过默认更改所选择的组件集的值。
但是，如果您想要在不使用探针组件的情况下轻松计算电压，可以选择“标签”。要使用标签（例如导线引脚标签），请定义网络名称，然后将其添加到您希望计算电压的位置。
通过这种方式，您可以创建一个完全功能的电路，准备进行模拟。因此，使用键盘上的F7热键或工具栏启动模拟。现在，您可以看到您的电路在其所有相互作用的组件中的行为。
绘图
模拟后，您可以看到一个页面，您可以在其中添加方程和图形。
可以选择不同类型的绘图和图表，例如史密斯图、极坐标图和直角坐标图。有一个名为“vout”变量（拼写为“v out”），是放置标签的测量结果。
例如：您选择了直角坐标图。
现在，您必须通过定义x轴和y轴来开始绘图。
在这里，“vout”将成为此图的y轴，模拟控制器（如交流模拟控制器）将频率设置为图的x轴。现在，您可以使用此图在ADS中显示数据。
结论
使用ADS软件可以使您设计简单或复杂的零部件和系统变得简单。它不仅提供独特的功能和特性，而且对于工程师和设计师来说，使用起来也非常轻松。
因此，如果您正在寻找一个用于设计PCB、电路等的好软件解决方案，可以尝试一下。它还提供免费试用，您可以利用这个试用来了解它是否能帮助您解决您的链接和模拟挑战。
