ADS超高頻RFID讀寫器
     超高頻RFID是目前射頻識別系統(tǒng)研發(fā)的核心, 是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。超高頻RFID常見的工作頻率是 433 MHz、860/960 MHz、2. 45 GHz和5. 8 GHz等(其中433 MHz、860/960 MHz也常稱為 RFID的UHF 頻段), 該系統(tǒng)讀寫器可以同時對多個RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行操作, 主要應(yīng)用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合。
1 射頻電路與ADS仿真設(shè)計(jì)
    超高頻RFID讀寫器的射頻電路與rfid低頻和rfid高頻讀寫器有本質(zhì)上的差別, 需要考慮分布參數(shù)的影響, 433 MHz、860/960 MHz、2. 45 GHz和5. 8 GHz的微波 RFID射頻電路, 都可以采用ADS軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。ADS(Advanced Design System)軟件由美國安捷倫(Agilent)公司開發(fā), 是當(dāng)前射頻/微波路設(shè)計(jì)的首選工程軟件, 可以支持從模塊到系統(tǒng)的設(shè)計(jì), 能夠完成射頻/微波電路設(shè)計(jì)、通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)和射頻集成電路(RFIC)設(shè)計(jì)。該軟件功能強(qiáng)大,仿真手段豐富多樣, 可實(shí)現(xiàn)包括時域和頻域、線性和非線性、電路和電磁等多種仿真手段, 并可對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行成品率分析和優(yōu)化, 從而大大提高了復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)效率, 是目前業(yè)界使用最多的射頻/微波電路和系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具。

     射頻/微波電路理論是電與磁的場分布理論與傳統(tǒng)電子學(xué)技術(shù)的融合, 它將波動理論引人電路之中, 形成了射頻/微波電路的設(shè)計(jì)方法。在射頻/微波頻段, 電路出現(xiàn)了許多獨(dú)特的性質(zhì), 這些性質(zhì)在常用的低頻電路中沒有遇到過, 因此需要建立新的電路設(shè)計(jì)體系。現(xiàn)在, 射頻/微波電路的 化(EDA)軟件工具。目前使用軟件工具已經(jīng)成為射頻/微波電路設(shè)計(jì)的必然趨勢, 在深入理解射路線.設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜, 指標(biāo)要求越來越高, 而設(shè)計(jì)周期卻越來越短, 這要求設(shè)計(jì)者使用電子設(shè)計(jì)自動頻/微波電路理論的基礎(chǔ)上, 結(jié)合ADS軟件工具進(jìn)行設(shè)計(jì), 是通向射頻/微波電路設(shè)計(jì)成功的最佳
路線。
1. ADS的4種工作視窗
   ADS軟件主要有4種工作視窗, 分別為主視窗、原理圖視窗、版圖視窗和數(shù)據(jù)顯示視窗, 主彈出主視窗, 由主視窗可以進(jìn)人原理圖視窗、版圖視窗和數(shù)據(jù)顯示視窗。下面分別介紹主視窗、
(1)主視窗。
    啟動ADS后, 首先進(jìn)人主視窗。主視窗是進(jìn)人和退出ADS系統(tǒng)的橋梁, 主要用于瀏覽文件
(2)原理圖視窗。
    原理圖視窗提供了設(shè)計(jì)、編輯和仿真電路原理圖的環(huán)境, 是進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時使用最多的視窗。要可以完成文件管理、原理圖設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)和仿真數(shù)據(jù)顯示等功能。啟動 ADS 后, 首先自動原理圖視窗、版圖視窗和數(shù)據(jù)顯示視窗。

（3）數(shù)據(jù)顯示視窗

     當(dāng)完成設(shè)計(jì)仿真后，可以 數(shù)據(jù)真視窗顯示仿真結(jié)果，在數(shù)據(jù)顯示視窗，可以用多種圖表和格式顯示數(shù)據(jù)。

(4)版圖視窗。
    版圖視窗用來進(jìn)行版圖的設(shè)計(jì)、編輯與仿真, 電路設(shè)計(jì)時一般首先給出原理圖設(shè)計(jì), 然后再將原理圖設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為版圖設(shè)計(jì)。在原 理圖上設(shè)計(jì)的微帶線分支定向耦合器, 雖然微帶線分支定向耦合器的版圖設(shè)計(jì)是由原理圖直接轉(zhuǎn)換而來的, 但兩幅 圖的仿真數(shù)據(jù)不完全相同, 這是因?yàn)榘鎴D的仿真數(shù)據(jù)采用了矩量法的電磁仿真, 因此, 版圖設(shè)計(jì)需要重新給出仿真數(shù)據(jù)。微帶線分支定向耦合器的版圖仿真在數(shù)據(jù)顯示視窗中給出, 微帶線分支定向耦合器原理圖的仿真結(jié)果與版圖的仿真結(jié) 果有一定差異, 因此原理圖設(shè)計(jì)完成后, 對應(yīng)的版圖需要做一定的修改和調(diào)整。
2. ADS的設(shè)計(jì)功能
    ADS 可以提供原理圖設(shè)計(jì)和版圖設(shè)計(jì)。在原理圖設(shè)計(jì)中。ADS 不僅提供了從無源到有源、從器件到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)面板, 而且提供設(shè)計(jì)工具、設(shè)計(jì)向?qū)Ш驮O(shè)計(jì)指南等。原理圖設(shè)計(jì)可以在數(shù)據(jù) 顯示視窗看到仿真結(jié)果。

(1)設(shè)計(jì)面板。
     原理圖設(shè)計(jì)中提供了 62 類元件面板, 每個元件面板上有幾個到幾十個不等的元件, 使用者利用元件面板上提供的元部件可以進(jìn)行設(shè)計(jì)。這些面板包括時域源、頻域源、調(diào)制源等各種類型 源的面板, 微帶線、帶狀線等各種類型傳輸線的而板, 集總參數(shù)元件、分布參數(shù)元件等各種無源器件的面板, 砷化鎵器件、品體管器件等各種有源器件的面板, 濾波器、放大器、混頻器等各種系統(tǒng)級部件的面板等。
(2)設(shè)計(jì)工具。
    原理圖設(shè)計(jì)中提供了多種設(shè)計(jì)工具, 使用者可以利用設(shè)計(jì)工具提供的圖形化界面進(jìn)行傳輸線計(jì)算、史密斯圓圖使用以及阻抗匹配等輔助設(shè)計(jì)。
(3)設(shè)計(jì)向?qū)А?/span>
    在原理圖設(shè)計(jì)中, 設(shè)計(jì)向?qū)峁┰O(shè)定界面, 供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行電路分析與設(shè)計(jì)。使用者可以利用圖形化界面設(shè)定參數(shù), 設(shè)計(jì)向?qū)詣油瓿呻娐讽憫?yīng)模型。ADS提供的設(shè)計(jì)向?qū)Оㄘ?fù)載電路設(shè)計(jì)向?qū)?、濾波器設(shè)計(jì)向?qū)?、放大器設(shè)計(jì)向?qū)?、混頻器設(shè)計(jì)向?qū)Ш驼袷幤髟O(shè)計(jì)向?qū)У取?/span>
(4)設(shè)計(jì)指南。
    設(shè)計(jì)指南以范例與指令說明的形式示范電路的設(shè)計(jì)流程, 使用者可以利用這些范例, 學(xué)習(xí)如何利用 ADS 高效地進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。目前, ADS 提供的設(shè)計(jì)指南包括 WLAN 設(shè)計(jì)指南、CDMA設(shè)計(jì)指南和 RFIC 設(shè)計(jì)指南等。使用者也可以建立設(shè)計(jì)指南。
(5)仿真與數(shù)據(jù)顯示。
    可以對所設(shè)計(jì)的原理圖進(jìn)行仿真分析, 仿真結(jié)果在數(shù)據(jù)顯示視窗中顯示。為增加仿真分析的方便性, ADS 提供了仿真模板功能, 仿真模板將經(jīng)常重復(fù)使用的設(shè)計(jì)仿真設(shè)定成一個模板直接使用, 避免了重復(fù)設(shè)定所需的時間和步驟。使用者也可以建立仿真模板。

3. ADS的仿真功能 
   ADS的仿真功能十分強(qiáng)大, 可以提供直流仿真、交流仿真。S參數(shù)仿真、諧波平衡仿真、增仿真、電路包絡(luò)仿具、瞬態(tài)仿真、預(yù)算仿真和電磁仿直等。這此仿真可以進(jìn)行線性和非線性仿真, 電路和系統(tǒng)仿真, 頻域、時域和電磁仿真。