ADS 软件是一款强大的工具，可帮助设计师、工程师和企业快速实现高质量的组件和系统设计与生产。
这款软件能够轻松应对各种复杂程度的零件设计和模拟。其直观的操作界面，使得学习和使用都非常便捷。
ADS 彻底革新了电子、汽车等诸多行业的电路设计和系统设计流程。这些行业正迅速采用这一独特的解决方案，因为它具备开箱即用的特性和强大功能。
接下来，让我们深入探讨 ADS 软件，了解它能为您的工作带来哪些帮助。
什么是 ADS？
先进设计系统 (ADS) 是由是德科技旗下 PathWave Design 开发的领先电子电路设计、仿真和自动化软件。它为电子工程师提供了一个全面的平台，用于设计和分析各种复杂的电子系统。
ADS 软件提供了一个集成的环境，用于设计射频电子系统，例如无线网络、移动电话、卫星通信、寻呼机、高速数据链路和雷达系统等。 该软件的早期版本于 1985 年问世，当时被称为微波设计系统 (MDS)。 ADS 在 2016 年进行了重大更新，显著提升了速度、性能和设计的灵活性。
设计人员可以在其设计过程的每个阶段使用 ADS，从原理图捕获、设计规则检查、版图设计，到电磁场仿真以及时域和频域电路仿真。 这种集成的工作流程使设计人员能够方便地表征和优化射频设计，而无需在不同的工具或系统之间切换。
ADS 的主要特点
ADS 具有以下一些主要特点：
- 设计模板： ADS 提供了各种实用的设计模板，帮助用户快速入门，无需在每个设计环节都从零开始，从而节省了大量的时间。
- 组件库： 用户可以访问一个内容丰富的组件库，其中包含了各种常用元件，方便用户直接将其添加到设计中，无需自行创建。
- 自动同步： ADS 允许在设计原理图时自动同步布局，以便用户可视化实际版图，提前发现潜在的问题。
- 灵活性： 通过全面的桌面流程，用户可以提高设计成功率。结合行业领先的设计和代工厂标准，确保设计符合当前规范。此外，ADS 还支持使用 X 参数对非线性设计进行建模。 X 参数是是德科技在美国、日本、欧盟和全球其他地区的注册商标，包含有助于设计的方程式和格式。
- 显示优化： 用户可以自定义数据和驾驶舱显示，以达到理想的显示效果。这有助于提高产量，因为用户可以可视化设计并轻松进行修改，从而生成高质量的设计，减少迭代次数。
- 集成性： ADS 软件可以与 PathWave 的电磁仿真器集成，使用户可以从 360 度全方位地了解设计，并确定其是否按预期运行。这样，用户可以发现需要改进的地方，并使设计更高效。
- 管理功能： ADS 软件可以管理与设计、组件以及整个系统相关的所有数据，方便用户管理工作区，加速生产。用户甚至可以在团队中共享和管理工作空间，提升协作效率。
ADS 的优势
以下是使用 ADS 软件的一些主要优点：
提高设计信心
通过 ADS 提供的准确数据，设计团队可以清晰地了解设计是否符合要求的规格。 ADS 软件的数据分析和可视化功能，包括图表、图形等，可以帮助用户清晰地查看和分析数据，得出结论并进行修改。 当用户清楚地知道设计中的缺陷时，就可以轻松地纠正它们，从而增强设计信心。
加速生产
借助实用的模板、向导和设计指南，ADS 可以加速设计流程，并快速投入生产。整个设计流程涵盖了原理图、电路、布局、电热分析、电磁仿真等各个方面。
即使团队成员不熟悉这款软件，他们也能很快上手。 他们可以轻松地设计和改进每个组件，并更快地投入生产，从而缩短产品上市时间。
应对高速设计挑战
随着速度和频率的提高，功率和信号完整性在印刷电路板 (PCB) 设计中变得更加重要。 传输线中的损耗可能会导致电子设备故障。
因此，对互连、走线和过孔进行建模对于精确模拟 PCB 至关重要。是德科技通过专为信号和电源完整性分析而定制的电磁仿真器和集成电路设计，帮助用户提高 PCB 设计中的高速链路性能。
这使得用户可以为系统获得完美的组件设计，而无需担心潜在的问题。
提高设计可靠性
可靠性和效率是在设计和生产组件及机器时必须考虑的两个主要因素。
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，即使在设计阶段，公司也在寻求提高功率器件效率和可靠性的方法。 氮化镓、碳化硅等材料可以帮助您做到这一点。 借助 Keysight ADS，您可以对开关模式电源和现代材料进行建模，以优化设计并获得最大效率。
ADS 的应用领域
以下是 ADS 软件的一些典型应用领域：
电路仿真
ADS 2016 是一款功能强大的软件，它增强了谐波平衡引擎，提高了电路仿真器的精度、收敛性和速度。它还提供更好的直流注释功能，有助于加快复杂设计的生产速度。
此外，它对 Linux 和 Windows 的电热仿真支持，增加了该系统的可用性，几乎适用于所有设计人员。用户还可以在多个基于云的服务器上执行模拟，并利用增强的速度和可扩展性。
硅射频集成电路
是德科技的 ADS 通过智能集成模块，帮助减少硬件故障和相关的成本，同时优化3D结构的设计。
ADS 还可以帮助用户模拟 EVM，进行优化和调整，以验证汽车雷达、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 在非线性和线性条件下取代了传统技术。
布局验证
ADS 软件中引入的新功能和增强功能，使得布局设计更加快速、健壮和直观。 在制造网格控制和检查、接地网、3D 查看器、连通性和突出显示、到原理图网络名称的布局映射以及用于 EM 仿真的 .brd 文件导入方面都进行了改进。
它提供真正的弧线来精确绘制或编辑螺旋和曲线轨迹，自动 GDSII 导出/导入可以避免用户错误，还可以在同一网络上批量编辑形状、轨迹、焊盘、通孔等不同结构。用户甚至可以使用设计规则检查 (DRC) 来检查局部区域密度。
电热分析
ADS 提供精确的 SAW 滤波器设计以及石墨烯建模。 用户可以在不同的导入设计上使用一个热模型，来改进可互操作的流程。
电源完整性
ADS 提供以信号完整性为重点的电磁仿真，为高复杂性和高精度的 PCB 应用提供支持，并且提供 PIPro，这是一款以电源完整性为重点的电磁仿真器，用于分析供电网络。
它还提供：
- 新的稀疏直接求解器，即使对于复杂结构也能将仿真速度提高 40%
- 用于减少模拟时间的网格缓存
- 用于组件模型的缓存 GUI，可轻松删除或选择
- 单个直流 IR 压降模拟中的多个 VRM
如何使用 ADS 创建设计？
对于初学者来说，使用 ADS 软件创建第一个设计可能会让人感到畏惧。 但只要掌握了基本知识，一切都会变得容易，然后可以通过练习来掌握高级技巧。
让我们快速了解如何在 ADS 中创建第一个设计，然后进行仿真并绘制结果。
创建原理图
首先需要创建所需零件或组件的原理图设计。 例如，如果需要创建一个低通滤波器，则需要首先添加一个组件，例如电阻器。
在 ADS 中，可以找到一个组件库，其中预置了许多常用组件，可以直接添加到设计中，而无需从头开始创建。 这可以节省大量的时间。 不同的组件被分类在 “调色板” 下，方便用户查找，例如电阻器、电容器、电线、链路、数据项、测量源、仿真控制器等。
通过下拉菜单可以轻松切换调色板。 调色板的名称是不言自明的，方便用户在设计环境中快速定位。 例如，如果需要查找电阻器、电容器或电感器，可以在 “集总元件” 下找到它们。 如果在查找组件时遇到问题，也可以在组件列表中按字母顺序查找。
放置组件
找到所需的组件后（例如电阻器），就可以将其放置在原理图中。 选择组件后，它会停留在光标上。 按 ESC 键可以停止放置相同的组件。 之后，需要更改最初默认定义的组件参数。 可以通过单击默认值，并根据需要重写该值来完成更改。 有时可能看不到默认值，这时可以双击该组件，以查看更多可以更改的属性。
当从调色板列表中添加其他组件（例如电容器或电感器）时，可以重复相同的步骤。 也可以通过将组件旋转 90 度来更改组件的方向。 可以通过从工具栏中找到该选项来完成此操作。 此外，还可以更改单位的前缀。
是德科技的 ADS 软件具有灵活且易于使用的拖动选项。 如果想让原理图更清晰，可以拖动组件来移动它们，而不会改变其连接。
同步设计
为了使原理图设计有意义，必须定义组件之间的连接以及它们在设计中的放置方式。 这有助于同步设计。
例如，可以将电容器接地。 可以通过从工具栏中选择 “接地” 来完成此操作。 此外，可以插入电线并连接不同的组件，以便测量输出电压。
模拟
为了进行仿真，需要一个仿真控制器来定义仿真目标。 可以找到不同类型的仿真控制器，例如 S 参数、DC-AC、负载牵引、谐波平衡等。 使用 ADS 软件运行模拟并不复杂。
例如，如果想以交流方式进行仿真，请转到仿真交流面板并找到交流仿真控制器。
无论选择哪种仿真控制器，都会有一个齿轮图标。 选择相应的仿真控制器并根据仿真要求更改设置。
在仿真阶段，需要各种元素，例如源组件或标签。 选择一个源组件后，必须将其放置在仿真环境中。 和之前一样，默认情况下更改所选组件集的值。
但是，如果想在不使用探头组件的情况下轻松计算电压，可以选择 “标签”。 要使用标签（例如线针标签），请定义网络名称，然后将其添加到需要计算电压的位置。
这样，就可以创建一个功能齐全的电路以进行仿真。 使用键盘或工具栏中的 F7 热键开始模拟。 这时，就可以观察电路在所有组件相互作用时的行为方式。
绘图
模拟完成后，可以看到一个页面，其中可以添加方程式和绘图。
可以选择不同类型的绘图和图表，例如史密斯图、极坐标图和矩形图。 有一个名为 “vout” 的变量（拼写为 “v out”），它是放置标签的测量值。
例如：选择了矩形图。
现在，必须通过定义 x 轴和 y 轴来开始绘图。
此处，“vout” 将是该图的 y 轴，而仿真控制器（例如交流仿真控制器）将频率设置为该图的 x 轴。 这时，就可以在 ADS 中借助此图显示数据。
结论
使用 ADS 软件，可以轻松设计各种类型的零件和系统，无论是简单的还是复杂的。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也很容易使用。
因此，如果正在寻找一个好的软件解决方案来设计 PCB、电路等，可以尝试一下。 它还提供免费试用，可以帮助用户了解它是否能够解决设计和仿真中的难题。