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1、微波电路ADS仿真,周亮 12111043,微带传输线设计,几种方法： （1）经验公式法 （2）手动设置法 （3）计算法，需要ADS的计算控件 （4）优化法,经验计算方法,Matlab编程,本设计中使用=2.3的介质，那么对于不同的W/h，使用matlab编程计算： disp(微带线阻抗计算) er=2.3; wh=1:0.1:10 ee=(1+er)/2+(er-1)/2*(1+10*(1./wh).(-0.5); z0=120*pi./(wh+2.44-0.44./wh+(1-1./wh).6) z1=60*pi*pi*sqrt(1./ee)./(1+pi*wh+log(1+pi/2.*w
2、h) subplot(1,2,1) plot(wh,z0) subplot(1,2,2) plot(wh,z1) 最终得到WH比为1.95,Matlab计算结果,Matlab计算结果,Matlab计算结果,Matlab计算结果,ADS建模仿真,新建工程，选择【File】【New Project】，系统出现新建工程对话框。在name栏中输入工程:microstrip，并在Project Technology Files栏中选择ADS Standard：Length unitmillimet，默认单位为mm。单击OK，完成新建工程，此时原理图设计窗口会自动打开。 在原理图设计窗口中选择TLines
3、-Microstrip元件面板列表,并选择MSUB，按照如图所示的方式连接起来。 在原理图设计窗口中选择S参数仿真工具栏，Simulation-S_Param。选择Term放置在微带线两边，用来定义端口1和2，并放置两个地，连接好电路。 选择S参数扫描控件放置在原理图中，并设置扫描的频率范围和步长。双击S参数仿真控制器，参数设置如下。 Start=0 GHz，表示频率扫描的起始频率为0 GHz。 Stop=5 GHz，表示频率扫描的终止频率为5 GHz。 Step=0.01 GHz，表示频率扫描的频率间隔为0.01 GHz。,ADS建模仿真,设置控件MSUB微带线参数 copper： rela
4、tive permittivity：1 relative permeability：0.999991 conductivity：58000000 siemens/m mass density：8933 H=1mm，微带线基板厚度为1mm Er=2.3，微带线基板的相对介电常数为2.3 Mur=1，微带线基板的相对磁导率为1 Cond=58000000，微带线导体的电导率为58000000 Hu=1.0e+0.33mm,表示微带线的封装高度 T=0.05mm，微带线的导体层厚度为0.05mm（50um） TanD=0.0003，微带线的损耗角tan=0.0003 Rough=0mm，微带线表面粗
5、糙度为0mm,ADS建模仿真,MUSB,MUSB,MLIN,ADS建模仿真,ADS建模仿真,手动设置法,手动微调微带传输线的W，当WH=2.96时，S11-40dB，可以求出反射系数为0.01，反射能量为万分之一，满足设计要求。,计算法,微带线计算控件：选择【Tools】【LineCalc】【Start LineCalc】工具来分析综合微带线的特性阻抗。 在Substrate Parameters栏中填入与MSUB相同的微带线参数。 在Component Parameters栏中填入中心频率。 Physical栏中的W和L分别表示微带线的宽和长。 Electrical栏中的Z0和E_Eff分别
6、表示微带线的特性阻抗和相位延迟，点击Synthesize和Analyze栏，可以进行W、L与Z0、E_Eff间的相互换算。,计算结果,综合10Ghz频段,综合4Ghz频段,使用计算参数仿真结果,优化法,单击工具栏上的VAR 图标，把变量控件VAR放置在原理图上，双击该图标弹出变量设置窗口，依次添加各变量。 在Name栏中填变量名称，Variable Value栏中填变量的初值，点击Add添加变量，然后单击Tune/Opt/Stat/DOE Setup按钮设置变量的取值范围，其中的Enabled/Disabled表示该变量是否能被优化，Minimum Value表示可优化的最小值Maximum
7、Value表示可优化的最大值。 在原理图设计窗口中选择优化面板列表optim/stat/Yield/DOE,在列表中选择优化控件optim，双击该控件设置优化方法和优化次数，常用的优化方法有Random(随机)、Gradient(梯度)等。随机法通常用于大范围搜索，梯度法则用于局部收敛。 在优化面板列表中选择优化目标控件Goal放置在原理图中，双击该控件设置其参数。 Expr是优化目标名称，dB(S(1,2) SimlnstanceName是仿真控件名称，这里选择SP1。 Min和Max是优化目标的最小与最大值。 Weight是指优化目标的权重。 RangeVar1是优化目标所依赖的变量，这里
8、为频率freq。 RangeMin1和RangeMax1是上述变量的变化范围。,优化法结果,介电常数1.3,介电常数2.3,介电常数3.3,导带线宽2mm,导带线宽3mm,导带线宽4mm,介质高度1mm,介质高度1.5mm,介质高度2mm,理想电容,理想电容仿真结果,理想电容仿真结果,微带传输线电容,砷化镓 介电常数为13.1 Aluminum： relative permittivity：1 relative permeability：1.000021 conductivity：38000000 siemens/m mass density：2689,微带传输线电容,微带传输线电容,微带交指
9、电容,微带交指电容,微带交指电容优化结果,W=13.98mil （指宽）,W=23.98mil （指宽）,G=2.59mil （指间横向缝隙）,G=5.59mil （指间横向缝隙）,微带交指电容参数,理想电感,理想电感,理想电感,微带电感桥,砷化镓 介电常数为13.1 Aluminum： relative permittivity：1 relative permeability：1.000021 conductivity：38000000 siemens/m mass density：2689,微带电感桥,微带电感桥,微带电感桥,N=2,N=3,L1=0.519mm,L1=1.019mm,L2=0.420mm,L2=0.920mm,W=0.01mm,W=0.02mm,S=0.01mm,S=0.02mm,微带电感桥参数,