在通信和无线射频设计中，精确评估系统性能至关重要，其中ACPR（Adjacent Channel Power Ratio）、EVM（Error Vector Magnitude）和PAE（Power Amplifier Efficiency）是衡量标准的关键参数。本文将深入探讨如何利用Keysight ADS（Advanced Design System）进行这三项指标的仿真计算。 ACPR是衡量发射信号在相邻频道内泄漏功率与主频道功率的比例，它直接影响到频谱利用率和对相邻频道的干扰。在设计功率放大器时，必须确保ACPR符合标准，以防止信号泄露至其他频段，引起通信质量下降或法规冲突。通过ADS的Ptolemy协同仿真，可以模拟一个符合规格的信号源，如EDGE（Enhanced Data Rates for GSM Evolution），并将其输入待测功率放大器电路。随后，通过规范兼容的接收器测量输出信号的ACPR，从而评估放大器性能。 EVM是评估数字调制信号质量的重要指标，它反映了实际调制信号矢量与理想调制矢量之间的偏差。低EVM值意味着调制精度高，信号质量好。在ADS中，通过Ptolemy仿真可以计算EVM，以分析功率放大器对信号调制精度的影响。这有助于优化放大器设计，减少非线性失真，提高通信系统的误码率性能。 PAE则是衡量功率放大器效率的指标，它定义为输出RF功率与消耗的平均直流功率之比。高PAE对于节能和设备冷却至关重要。在ADS中，通过监测放大器子电路的偏置电压和电流，可以计算PAE，评估放大器在不同工作条件下的能源效率。自动验证建模（Automatic Verification Modeling）技术加速了这一过程，它在每次Ptolemy仿真开始时运行谐波平衡仿真，然后利用这些特征数据预测子电路的响应，而不是在每个时间点执行完整的电路模拟，从而提高了仿真速度。 为了进一步分析性能变化，可以通过参数扫瞄或蒙特卡洛分析来考察设计参数对ACPR、EVM和PAE的影响。例如，调整器件尺寸、负载阻抗或偏置条件，观察它们如何影响上述性能指标。这种分析有助于识别关键设计参数，以便在优化设计时有针对性地进行调整。 总结来说，利用Keysight ADS进行ACPR、EVM和PAE的仿真计算是通信和无线射频设计中不可或缺的步骤。通过Ptolemy协同仿真和自动验证建模，设计师可以快速、准确地评估系统性能，并考虑统计变化和参数调整的影响，以实现高效、高质量的功率放大器设计。同时，ADS提供的详尽文档和理论解释为用户提供了深入理解这些技术的资源，从而更好地应用于实际设计挑战。