核心定义

在ADS（Advanced Design System）中，Passive Circuits（无源电路） 指的是不包含任何有源器件（如晶体管、放大器、IC等）的电路。这些电路仅由无源元件构成，例如：

• 电阻 (Resistors)
• 电容 (Capacitors)
• 电感 (Inductors)
• 传输线 (Transmission Lines)：微带线、带状线、同轴线等
• 变压器 (Transformers)
• 滤波器 (Filters)（由无源元件组成）
• 功分器 (Power Dividers) / 耦合器 (Couplers)
• 匹配网络 (Matching Networks)
• 天线 (Antennas)（通常被视为无源器件）

这些电路的共同特点是：它们自身不能提供能量增益。它们只能消耗、存储或重新分配能量（例如，衰减信号、滤除某些频率成分、进行阻抗变换等）。

在ADS中的具体含义和应用

在ADS的语境下，“Passive Circuits”这个概念主要体现在两个层面：

1. 作为一类设计和仿真对象

ADS提供了极其强大的工具来设计、分析和优化无源电路。这包括：

• 原理图设计 (Schematic Design)：你可以从元件库中拖放电阻、电容、电感等来搭建无源电路。
• 电磁仿真 (EM Simulation)：这是ADS处理无源电路最强大和最重要的功能。对于高频（如RF/微波）无源电路，元件的寄生效应（如电感间的耦合、传输线的辐射效应）变得至关重要，不能再被忽略。
  • Momentum：ADS集成的全波3D平面电磁仿真器。你可以将画好的版图（如一个滤波器或耦合器的金属走线）直接导入Momentum进行仿真，得到非常精确的S参数、场分布等结果。这被认为是“黄金标准”的仿真。
  • EM-Circuit Co-Simulation：你可以将电磁仿真得到的无源组件（如一个复杂的传输线结构）作为一个模型，放入更大的有源电路中进行联合仿真。这确保了仿真的高精度。

2. 作为一类特定的仿真控件

在ADS的Data Items元件库中，有一个非常重要的控件叫做PASSIVE CIRCUIT。

• 它的作用是什么？ 这个控件用于在 Harmonic Balance (HB) 仿真中，专门对无源电路子网络进行高效、快速的分析。

• 为什么需要它？ 在谐波平衡仿真中（常用于分析射频电路的非线性行为，如放大器、混频器），仿真器需要反复计算电路的线性部分（通常就是无源网络，如匹配网络、滤波器）对频率的响应。如果每次迭代都对这个无源网络进行完整的电磁仿真，计算量会巨大，速度极慢。 PASSIVE CIRCUIT控件通过预先计算或采用更高效的算法来处理这个线性无源网络，从而显著加快谐波平衡仿真的速度，同时保持足够的精度。

• 如何使用？

  1. 你首先需要提取出你设计中的无源部分（例如，一个输出匹配网络）。
  2. 在原理图中，用PASSIVE CIRCUIT控件定义这个子电路。
  3. 在Harmonic Balance仿真设置中引用这个控件。 这样，HB仿真器就会知道：“哦，这一部分是线性的无源电路，我可以用PASSIVE CIRCUIT提供的高效方法来处理它，而不必每次都重新计算。”

总结

在ADS中，“Passive Circuits”的含义是双重的：

1. 广义上：指所有由电阻、电容、电感和传输线等无源元件构成的电路，是ADS重点设计和仿真的对象，尤其依赖于其强大的电磁仿真（Momentum）功能来获得高精度结果。
2. 狭义上：特指一个名为PASSIVE CIRCUIT的仿真控件，它是一种用于在谐波平衡等非线性仿真中加速无源子网络分析、提高仿真效率的重要工具。

简单来说，当你设计一个滤波器或匹配网络时，你是在处理无源电路；当你在仿真一个功率放大器时，使用PASSIVE CIRCUIT控件来处理其中的匹配网络部分，可以让你更快地得到仿真结果。