ADS入门学习笔记

2023-06-07 11:11| 来源: 网络整理| 查看: 265

微带双枝短截线匹配电路

假定传输线长度为 $l_1=\lambda/8,l_2=l_3=3\lambda/8$ ,所有传输线的特性阻抗均为50Ohm，设计合适的短截线长度，使 $Z_l=50+j*50Ohm$ 的负载阻抗与 $Z_{in}=50Ohm$ 的输入阻抗在频率1Ghz时的良好匹配。

1.新建空白原理图，菜单栏【Insert】→【Template】，选择S_Params，点ok插入S参数仿真模块；

2. 原理图设计面板列表选取【Smith Chart Matching】,将Smith控件加入设计窗口

3.Term1作源阻抗，将阻抗改为 $Z_s=50Ohm$ ；Term2为负载阻抗，阻抗为 $Z_L=50+j*50Ohm$ ；S参数扫频范围设置为0~2GHz，步长为0.001GHz；

4.菜单栏【Tools】→【Smith Chart】，选择【Update SmartComponent from Smith Chart Utility】，点击OK；

5.在Smith Chart Utility 界面右下角修改 $Z_s^*$ 的Value为50Ohm，负载 $Z_L$ 的Value为 $50+j*50$ Ohm，将界面顶端的Freq中心频率改为1GHz；

6.在【Palette】选择传输线【line length】，点击Smith圆图，电路串联一段传输线，由传输线长度 $l_1=\lambda/8$ ，得到电长度为 $\pi/4$ ，点击传输线，修改Value=45Deg，如图，负载点沿 $l_1$ 等反射系数圆向源方向移动，此时 $y_d=0.4+j*0.2$ ；

7.在【Palette】选择短路线【Shorted stub】，点击Smith圆图，电路并联一段短路线，负载点沿等G圆逆时针移动，交 $y_c$ 圆于 $y_c$ 点， $y_c$ 圆为 $y_b$ 圆向负载方向转动转动 $3\pi/2$ （对于 $l_2=3\lambda/8$ ），为确保匹配， $y_c$ 必须落在 $y_c$ 圆（辅助圆）上。点击短路线，选取 $y_c=0.4-j*1.8$ ，因此，第一截短截线的电纳 $j_{b_{s1}}=y_c-y_d=-j*2$ ， $l_{s1}=0.0738\lambda$ ，电长度为 $0.1476\pi$ ，Value=26.565Deg；

8.在【Palette】选择传输线【line length】，点击Smith圆图，电路串联一段传输线，由传输线长度 $l_2=3\lambda/8$ ，得到电长度为 $3\pi/4$ ，点击传输线，修改Value=135Deg，如图，负载点沿 $l_2$ 等反射系数圆向源方向移动，交 $y_b$ 圆（匹配圆）于 $y_b$ ，此时 $y_b=1+j*3$ ；

9.在【Palette】选择短路线【Shorted stub】，点击Smith圆图，电路并联一段短路线，为使得 $Z_{in}=Z_0$ 即 $y_a=1$ ，取第二段短截线的电纳 $j_{b_{s2}}=-j*3$ ，有 $l_{s2}=0.0512\lambda$ ，电长度为 $0.1024\pi$ ， $Value = 18.435Deg$ ；

10.在【Palette】选择传输线【line length】，点击Smith圆图中的【source】点，因为传输线 $l_3=3\lambda/8$ ，电长度为 $3\pi/4$ ，修改传输线的Value为135Deg，此时 $y_a=1$ ；

11.单击【Build ADS Circuit】按钮，完成后返回原理图设计窗口；

12.单击【Push Into Hierarchy】按钮，再点击Smith元器件，查看匹配网络子电路；

13. （实现）子电路设计窗口面板选择【Tlines-Microstrip】，选取【MLIN】【MLSC】【MTEE】和【MSUB】；

14.双击【MSUB】，设置参数；

15.点击【Tools】→【LineCacl】→【Start LineCacl】，需要将前面的普通传输线置换为微带线。通过普通传输线的双枝短截线匹配设计，得到各段微带线的电长度，接下来设置微带线的宽度和物理长度完成设计过程，设置介质基片参数，设置频率，输入 $Z_0$ 为50Ohm、E_Eff为45deg，单击【Synthesize】计算得出微带线 $l_1$ 的物理宽度和长度；