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1

2 ADS

3 ADS

4

5 ( ) Υ

6 ADS ADS ADS

7 ADS ADS

8 File->New Project Filter Length Unit

9

10

11 ( )

12 GHz 2dB 1dB 2.8GHz 3.3GHz 40dB -20dB S S21(S12) S21(S12) S11(S22)

13 Mcfil MLIN MSUB

14

15 Mcfil MLIN MSUB H: (0.8 mm) Er: (4.3) Mur: (1) Cond: (5.88E+7) Hu: (1.0e+33 mm) T: (0.03 mm) TanD: (1e-4) Roungh: (0 mm)

16 ( ) MSUB ( ).

17 50 W Tools -> LineCalc -> Start Linecalc ( ) Substrate Parameters MSUB Cpmpnet Parameters ( 3.05GHz) Physical W L Electrical Z0 E_Eff Synthesize Analyze W L Z0 E_Eff 50 Ohm 90 deg 1.52 mm mm( ) 17

18

19

20 TL1 TL mm 2.5 mm( ) L W S W S L mm W1 W2 W1 W2 Display parameter on schematic

21

22

23 VAR VAR W L S name Variable Value Add Optimization/Statistics Setup Enabled/Disabled L ( ) 0.2 mm( 0.5 mm )

24

25 S S Term 1 2 S ( )

26 S

27 Random( ) Gradient( )

28 Goal Expr db(s(2,1)) db S21 SimlnstanceName SP1 Min Max Weight RangeVar[1] freq RangeMin[1] RangeMax[1]

29

30 S21 ( 2 db 40 db) S11 ( -20 db)

31

32 Simulate ( ) CurrentEF 0 Simulate -> Update Optimization Values ( VAR )

33 CurrentEf 0

34 OPTIM

35

36 Simulate

37 ( ) S(1,1) S11 Add ( db) OK S11 S22 S21 S12 S11 S22 S21 S12 Marker Marker -> New Instert Marker Marker

38

39

40 S11(S22) S21 (S12) ( 1dB )

41 S Term ( ) Layout -> Generate/Update Layout OK OK ( )

42

43

44

45 ( MSUB ) Momentum -> Substrate -> Update From Schematic Momentum -> Substrate - > Create/Modify

46 S Port port OK port ( P1 P2)

47 Momentum -> Simulation -> S-parameter Sweep Type Adaptive 10 ( ) Update Simulate ( ) S11 S21 S21 2.5dB 1dB 40 db S11-15dB

48

49

50

51 S Parameters Group delay VSWR delay(2,1) VSWR S

52 ADS ADS Help ADS Example Prpject

53 Protel 0.01 mm 0.2mm

54 Agilent 8714ES

55 S11 S22 S21 S12 Group delay ADS

56 50MHz

57

58 ADS

59 ADS

60

61 ADS ADS ADS

62 ADS ADS

63 File->New Project divider Length Unit

64

65

66 2 1 3

67 GHz dB -25dB 3.1dB S S21 S31 S11 S22 S33 S23

68 MSUB

69

70 MSUB H: (0.8 mm) Er: (4.3) Mur: (1) Cond: (5.88E+7) Hu: (1.0e+33 mm) T: (0.03 mm) TanD: (1e-4) Roungh: (0 mm)

71 50 W 50 Ohm 1.52 mm 70.7 Ohm 90 deg 0.79 mm 42.9 mm( )

72 W L mm

73 VAR VAR W L ( ) 0.2 mm( 0.5 mm )

74 S S Term S

75 S

76 Random( ) Gradient( )

77 S31 S33 S11 S22 S21 S23

78

79 Simulate ( ) CurrentEF 0 Simulate -> Update Optimization Values ( VAR )

80 OPTIM Simulate

81 ( ) S(1,1) S11 Add ( db) OK S11 S22 S21 S23 Marker Marker -> New Instert Marker Marker

82

83 S

84 S Term ( ) Layout -> Generate/Update Layout OK OK

85

86

87 ( MSUB ) Momentum -> Substrate -> Update From Schematic Momentum -> Substrate - > Create/Modify

88 S Port port OK port substrate metallization layers

89 Momentum -> Simulation -> S- parameter Sweep Type Adaptive 10 ( ) Update Simulate ( ) S

90

91

92 Protel 0.01mm 0.2mm

93 Agilent 8714ES

94 S11 S22 S33 S21 S31 S23 S32 S21 S31

95 ADS

96

97

98 ADS layout

99 r 9.8 h 1.27mm 3GHz h 1.27mm 0.635mm 0.254mm 1.27mm

100

101 ADS Layout Schematic Layout

102 W L z

103 W L z Transmission Line Calculator

104

105 ADS ADS

106 ADS ADS

107 ADS rect_prj layout ADS mil mm >Preferences >Layout Units

108

109 ADS Layout Momentum >Substrate >Create/Modify Substrate Layer FreeSpace ////GND//// Alumina

110

111 Metallization Layers Layout Layer cond Definition Sigma Re thickness Substrate Layer Strip Strip cond OK

112

113 Layout Layout v cond

114 Layout

115 layout Momentum ->Mesh- >Setup Global ADS Layout Momentum Mesh Frequency Number of Cells per Wavelength

116

117 Momentum -> Simulation -> S- parameter Sweep Type Linear Start Stop 2.5GHz 3.5GHz Frequency Step 0.05GHz Update Simulation

118

119 2.95GHz S11 3GHz m1 3GHz Z0* j j22.1

120 2D

121 Schmatic 3GHz Z0* j j22.1

122 50 S11 g=1 g 50 S11 0 ADS

123 Schematic

124 TL1 TL2 L 10mm 1mm 20mm MSub

125 S Goal Goal db S dB Schematic Layout Layout

126 OPTIM Random( ) Gradient( ) Random 300

127

128 CurrentEF 0 update Simulate >Update Opimization Values Deactivate

129

130

131 Marker f 3GHz S(1,1) 5.539E-4

132 Layout Schematic Layout

133 Schematic ( 1mm) 3mm 50 1mm

134

135 2.9GHz 3.1GHz 10MHz

136 2D

137

138

139

140 Schematic S11

141 Thank you fugw

142

143 ADS Momentum

144 ADS Layout ADS 1.8GHz

145 (Resonance Frequency) (Bandwidth) (Return Loss) (Impedance) (Gain)

146

147

148 1.8GHz

149 ADS ADS Layout ADS

150 ADS ADS

151 File->New Project Antenna Length Unit

152

153 Layout

154

155

156

157

158

159 cond cond2 Via

160

161

162

163

164

165

166

167 GND Single Port Not Available Differential port Internal port Ground Reference Port

168

169 Port

170

171 Layout

172 Momentum => Mesh =>Setup Mesh Mesh Mesh Frequency Number of Cells Per Wavelength Mesh Mesh Frequency S Number of Cells Per Wavelength

173 Momentum Simulation Sparameters

174 Single Adaptive Sample Point Sample Point Adaptive Type Linear adaptive

175 S update Simulate

176 1.800GHz dB Z0* j0.036 =46.65+j1.8

177 VSWR<1.5, 13%(1.683GHz 1.917GHz) VSWR<2.0, 23.8%(1.600GHz 2.026GHz)

178 Momentum=>Post Processing=>Radiation Pattern

179

180 E E Theta E Phi

181 Momentum =>Post Processing= >Radiation Pattern->2D Data Display, Compute,

182

183 2 E Planar Cut Phi Theta Layout Conical Cut Theta Phi Layout

184 2 E

185 E Phi=90 0 E E Theta E Phi

186 E Theta=45 0 E E E Theta E Phi

187 ADS Layout optimization Goal S11,S21, Wd

188 Momentum->Optimization-> parameters, nominal Value 4 Wd Perturbed Value

189 add OK Layout Ctrl

190 Edit-> Move-> Move Relatively. Y 6mm Apply Layout Wd 10mm Save Design Layout OK Layout

191 Momentum->Optimization-> Goal, Add OK

192 Momentum->Optimization-> Run Start

193 Wd

194 ADS

195

196 Wd Lb ADS Ld Wd Lb Lg Wg

197

198 ADS

199 ADS

200

201 ADS

202 1. S 1dB And so on

203 2. N L>W help

204 2. 1 sp S Sp

205 2. 2

206 3.ADS

207 ADS

208 3.1 File New Design BJT_curve_tracer Design BJT Curve

209 3.1 Design

210 3.1 Design

211 3.1

212 sp S pb Design

213 3.1

214 3.1 Simulate

215 3.1 Marker ADS

216 3.1

217 3.1 Design

218 3.2 S S S sp_hp_at _2_ Vce=2.7V Ic=5mA S

219 3.2 S -sp File New Design S-Params SP_of_spmod

220 3.2 S -sp Design

221 3.2 S -sp 3.1 sp Term

222 3.2 S -sp sp S sp 0.1~5.1GHz

223 3.2 S -sp

224 3.2 S -sp S

225 3.2 S -sp Eqn

226 3.2 S -sp S(1,1)

227 3.2 S -sp S(1,1) db

228 3.2 S -sp S(1,1)

229 3.2 S -sp S(1,1) / db(s(1,1)) db

230 3.2 S -sp

231 3.2 S -sp Design Noise

232 3.2 S -sp 2 nf(2)

233 3.3 SP sp sp sp_hp_at _2_ GHz

234 3.3 SP spmod_lna S

235 3.3 SP Term1 Term2 S S

236 3.3 SP

237 3.3 SP 2GHz / / j*6.81

238 3.3 SP H: Er: Mur: Cond: Hu: T: TanD: Roungh:

239 3.3 SP MSub

240 3.3 SP

241 3.3 SP ADS 2GHz Zin 50 Zload

242 3.3 SP

243 3.3 SP T

244 3.3 SP - S

245 3.3 SP -

246 3.3 SP -

247 3.3 SP - T

248 3.3 SP mm 50

249 3.3 SP -

250 3.3 SP - S 2GHz

251 3.3 SP - 2GHz S(2,2) 2GHz S(1,1) 2GHz SP2

252 3.3 SP -

253 3.3 SP - Random Gradient

254 3.3 SP -

255 3.3 SP - Simulate

256 3.3 SP - S

257 3.3 SP - S(2,2) S(1,1) Weight

258 3.3 SP

259 3.3 SP

260 3.3 SP

261 3.4 sp sp sp

262 3.4 I-V

263 3.4 1/4

264 Protel mm 0.2mm 0.01mm

265 R1 C1 C2 R2 R3

266

267

268

269 S11 S22 S21

270 Sp I-V I-V 1/4

271 3.3 SP

272 3.4

273 MESFET Al Sweet :,? *. * S IV. * STEVE CRIPPS,. S S Steve Cripps IV RL RL RF RF RL S22 * Psat * A AB * IM3 IMR5 IP3 * * ACPR RF 1dB IM3 IM5 IP3 IP5 rules of thumb MESFET *P-1dB Psat 1dB *IP3 P-1dB 10 12dB * * * * IV * * * *

274 * * K * * MESFET A A Imax 1/2 * * IV * * RL RF * :

275 S IV RL RL RL RL RL MESFET IV RF RL

276 RF IV RL A CDMA TDMA A Vb-Vs RL RL=SQR Vb-Vs /2Pout IV RL RL RL Cds Cds 0.10PF RL :

277 , GaAs MESFET RF A GaAs MESFET - IV RF RF RL

278 Fujitsu FLL351ME 11dB +35dBm PCS IV FLL351ME S K

279 Fujitsu FLL351ME Er= mm FLL351ME 2.3GHz FLL351ME IV RL

280 MESFET MESFET RL Cds S MMIC

281 50 MESFET : 1/4

282 Fujitsu PCB ADS FLL351ME K ADS

283 10.0dB 1.8GHz Fujitsu RL 1.8GHz

284 * * * EM * S EM S MESFET

285 S GaAs MESFET RL S, RL RL ADS ADS amodelb_pri under mw_ckts - HP/EESOF ADS ADS S S S

286 A Idss/2 Vds=8V GaAs MESFET W mm Cgs=1.0 pf/mm Cgd=0.04 pf/mm Rin=4.1 Ohms-mm Rds=184 Ohms-mm Cds=0.20pF/mm Gm=0.082 S/mm S IV S IV RL RF RL ADS

287 RL FLL351ME 11 RL=11.4 RL 50

288 20 11 S IV S IV RL RF RL ADS

289 ADS RL= dB RL Z 11 RF

290 ADS MESFET K 1 50 MESFET 50 1/4

291 0.7dB S S22 RF MESFET Power Amplifier Design : Small Signal Approach

292 VCO VCO

293 ADS ADS VCO

294 ADS ADS VCO VCO VCO

295

296

297 p f 0 f

298

299 ADS ADS ADS ADS VCO ADS ADS

300 ADS ADS ADS

301 File File->New Project Oscillator Oscillator

302

303

304 VCO VC VC VC VC

305 VCO 1.8GHz 1.8GHz ADS ADS S VC HB

306 HP AT41411 [12] [12] MV1404 AT GHz 1GHz 1.4dB 2GHz 1.8dB 1.8dB 1GHz 1GHz 18dB 2GHz 13dB 7GHz 7GHz 1.8GHz Vce 8V Ic 10mA

307 ADS ADS

308 Component library ctrl+f1 ph_hp_at41411 ph_hp_at41411 Agilent Agilent Esc

309 probe components L_Probe Sources Time Domain V_DC lumped components R optim/stat/yield/doe GOAL OPTIM OPTIM Simulation DC DC

310 NAME Vcb Vcb Veb

311 GOAL 1.8GHz 1.8GHz Ic=10mA =10mA Vcb 5.3V

312 C V 12V E V F7 Data Display LIST R1.R R1.R R2.R

313 VC VC Term S- PARAMETE PARAMETER SWEEP Simulation Simulation S_Param MV1404 MV1404

314 VAR Vbias Vbias Vbias 5V Vbias Vdc Vdc Vbias S 1.8GHz Z PARAMETER SWEEP Vbias Simulatuion1 Simulatuion1 SP

315 F7 Date Display Eqn Eqn C_Varactor VC

316 VC

317 Transient Simulation 0 30nsec

318 Vout Vout F7 Data Display Vout new new Marker Vout marker marker

319 Eqn Vout Vout Marker m3 m4 Spectrum Spectrum m3 m4

320 Spectrum Spectrum m3 m4 marker marker m5

321 m3 m3 m4 m3 m3 m4 fs m GHz 1.850GHz 1.8GHz

322 VCO VCO 8.25pF 8.25pF 1.8GHz 1.8GHz VC VC 3.8V 3.8V Vdc Vdc 3.8V 1.799GHz

323 HB HB ADS ADS HB simulation HB HB

324 Oscport Oscport OscPort OscPort Simulation-HB

325

326 anmx anmx dbc/hz pnfm dbc/hz pnmx dbc/hz

327

328 VCO Vdc Vdc Vtune Vtune VAR Vtune Vtune Vtune Nonlinear noise HB HB

329 Date Display Rectangular Plot Advanced sweep1..freq[1] OK Vtune Vtune 3.75V 1.796GHz 1.796GHz

330

331 ADS ADS ADS ADS ADS ADS Help Help ADS ADS ADS

332 VCO VC VC 1.8GHz 1.8GHz

333 VCO VCO

334 VCO ADS ADS

335 1 ADS 1 3dB D1 D2 D1 π vs 1 = Vs cos( ω st ) vl 1 = VL cos( ω Lt π ) 1-2 D2 v = V cos( ω ) 1-3 s2 s st π vl 2 = VL cos( ω Lt + ) π π 2 2 D1

336 π i1 ( t) = In, m exp[ jm( ω st ) + jn( ω Lt π )] 2 n, m= D2 π i2 ( t) = In, m exp[ jm( ω st) + jn( ω Lt + )] 2 n, m= m = ± 1, n = ± 1 I 1, + 1 = I + 1, 1 π iif = 4 I 1, + 1 cos[( ω s ω L ) t + ] 2 1 ( ) GHz 3.8 GHz < ADS Main windows File New Project ok

337 2.2 3dB Tlines-Microstrip ADS

338 2 3dB 50 ohm w 0.98mm 10.46mm 35ohm w 1.67mm 10.2mm MTEE W1 W2 W3 ADS Simulation S_Param Term 3

339 4

340 5 6

341 Lumped-Components

342 9 10

343

344 3dB 3dB 4 5 Devices-Diodes 13

345 13

346 DIODEM1 6 DIODE1 DIODE Term Term Simulation S-Param

347 8 1 (Num) HB Simulation 2.42 Optim/Stat/Yield/DOE 2.43 Simulation-HB

348 IEEE

349 15

350 16

351 17

352 19 krylov F7 DataDisplay advance dbm(vif) Ok

353 20 ConvGain

354

355 Sweep 23 PLO F7 DataDisplay nf(2)

356 noisefreq 200.0MHz nf(2) RF Term Simulation-HB

357 24 1 0GHz 6.0GHz 0.1GHz

358 25

359 27

360 28

361 29 F7 DataDisplay plot_vs(nf(2),hb_noise.rffreq) advance

362 30 2.8

363 Optim/Stat/Yield/DOE Sources-Freq Domain 1

364 31

365 32

366 33

367 F7 34 DataDisplay advance

368 dbm(vif)

369

370 36 3dB 3dB Mixer - - Mixer HB Simulation Term Freq[1] Freq[2] Order 1 Sweep Nolinear Noise[1] Noise[2] Vif Copy(Ctrl+a Ctrl+c Ctrl+v) ADS

371 ADS

372 S

373

374 1.

375 MHz 3dB 80MHz 400MHz -25dB 0.1dB 0.1dB -1dB LNA 21dB 2dB, 2dB, Amplifier S21=dbpolar(21,180) NF=2dB

376

377 3. System System-Amps & Mixer palette behavioral Mixer Mixer2 Mixer Mixer LOWER 10dB NF 13dB Sources Sources-Freq Domain palette 0 LO_freq LO_freq VAR 1V 1V System System-Passive palette

378

379 dB -3dB 1.92MHz 5MHz 36dB 0~66dB G5 G5 NF 15 db Term2 Term2 Term3

380

381 5. S S_parameter Simulation Controller 1GHz 3GHz 3GHz 10MHz

382 1 20dB 20dB LNA LNA 70MHz 70MHz 25dB

383 2 6MHz WCDMA 0.125dB 0.125dB

384 6.

385 S_parameter Simulation Controller S_parameter Simulation Controller Parameters AC frequency conversion S-parameter freq.conv.port 1

386 VAR VAR VAR VAR -108dBm 108dBm VGA VGA 66dB

387 1

388 2 2.14GHz 96dB 49.4dB 3MHz 2MHz 2MHz 0.15dB 0.15dB

389 7.

390 (1) AC Simulation Controller Single point 2.14GHz Parameters Enable AC frequency conversion Perform budget dimulation

391 VAR VAR VGA VGA 66dB -108dBm 108dBm VGA VGA VAR

392 RF_source RF_source Term2 I/Q Generate Highlight Highlight

393 BudGain component Simulation-AC palette BudGain component

394 Y BudGain Y BudGain [0] [0] 2.14GHz 2.14GHz 1 [0] [0] VGA VGA

395 1

396 2

397 8. Harmonic Balance Simulation HB Simulation 2140MHz 2140MHz - 40dBm Vin Vout_i Vout_q

398 HB controller HB controller HB HB controller Freq[1] Freq[1] Order Order

399 2.14GHz 2.14GHz I/Q I/Q 62dB

400 9. Transient simulation controller StopTime StopTime 1000nsec MaxTimeStep 1nsec CDMA CDMA -32dBm 32dBm 2140MHz - 20dBm VAR

401 CDMA CDMA 2140MHz I Q

402 Trace Options Trace Expression dbm(fs( )) )) fs(( ) ) dbm dbm Trace Type Spectral Spectral 1dB 1dB

403

404 1.

405 318MHz 318MHz 1822MHz 1822MHz I/Q I/Q 5

406 2.

407 OSCwPhNoise Source Source-Fred Domain palette OSCwPhNoise

408 HB Simulation-HB Palette HB noise controller HB noise controller Freq tab OSCwPhNoise 10Hz 10kHz log 5 Nodes tab Vout_i Vout_q PhaseNoise tab Phase Noise spectrum 318MHz

409 HB HB HB simulation controller simulation controller HB noise controller simulation controller

410 HB controller HB controller NoiseCons tab NC1 NC1 HB controller

411 VAR

412 Vout_iphmx Vout_qphmx Vout_qphmx Vout_i Vout_q

413

414 3. mix mix {} {} -1 1 ( ( { })) dbm _ out = dbm mix Vout. 1,1

415 I/Q I PminLO - 5

416 HB simulation controller 1 Order Sweep Sweep - 30~10dB

417 HB simulation controller 2 Params Status 4 FFT FFT Oversample Convergence

418 HB simulation controller 3 Noise1 Noise1 2 Nonlinear noise 1 318MHz 318MHz RF_freq RF_freq the Node for noise parameter Vout Include port noise in node noise voltages solver solver Use Krylov solver

419 HB simulation controller 4

420 LO

421 0dBm 0dBm 22dB 22dB

422 1,

423 2

424 3

425 1 0dBm

426

427 1.

428 (10.7MHz) (10.7MHz) 5dB 1950MHz 4 5-1dB -2dB -6dB 6dB +13dB MHz 1.5dBm

429 3

430 AC Simulation Controller BudGain component

431 VAR VAR

432

433 ADS

434

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