低噪聲放大器的設(shè)計(jì)制作與調(diào)試報(bào)告

1、微 波 電 路 CAD射頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告 姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 實(shí)驗(yàn)一 低噪聲放大器的設(shè)計(jì)制作與調(diào)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄒ唬┝私獾驮肼暦糯笃鞯墓ぷ髟砑霸O(shè)計(jì)方法。（二）學(xué)習(xí)使用ADS軟件進(jìn)行微波有源電路的設(shè)計(jì)，優(yōu)化，仿真。（三）掌握低噪聲放大器的制作及調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）了解微波低噪聲放大器的工作原理。（二）使用ADS軟件設(shè)計(jì)一個(gè)低噪聲放大器，并對(duì)其參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、仿真。（三）根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的結(jié)果繪制電路版圖，并加工成電路板。（四）對(duì)加工好的電路進(jìn)行調(diào)試，使其滿足設(shè)計(jì)要求。三、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果（一）晶體管直流工作點(diǎn)掃描1、啟動(dòng)軟件后建立新的工程文件并打開原理圖設(shè)計(jì)窗口。2、選擇FileNew Desig

2、n進(jìn)入下面的對(duì)話框；3、在下面選擇BJT_curve_tracer，在上面給新建的Design命名，這里命名為BJT Curve；4、在新的Design中，會(huì)有系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置好的組件和控件；5、如何在Design中加入晶體管；點(diǎn)擊，打開元件庫；6、選擇需要的晶體管，可以點(diǎn)擊查詢；7、對(duì)41511的查詢結(jié)果如下，可以看到里面有這種晶體管的不同的模型；8、以sp為開頭的是S參數(shù)模型，這種模型不能用來做直流工作點(diǎn)的掃描；9、選擇pb開頭的模型，切換到Design窗口，放入晶體管，按Esc鍵終止當(dāng)前操作。10對(duì)41511的查詢結(jié)果如下，可以看到里面有這種晶體管的不同的模型11、以sp為開頭的是S參數(shù)模型

3、，這種模型不能用來做直流工作點(diǎn)的掃描12、選擇pb開頭的模型，切換到Design窗口，放入晶體管，按Esc鍵終止當(dāng)前操作。圖1 BJT Curve仿真原理圖13、按Simulate鍵，開始仿真，這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)窗口，該窗口會(huì)現(xiàn)實(shí)仿真或者優(yōu)化的過程信息。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，里面會(huì)給出出錯(cuò)信息，應(yīng)該注意查看。14、仿真結(jié)束，彈出結(jié)果窗口，如下頁圖。注意關(guān)閉的時(shí)候要保存為適宜的名字。另外圖中的Marker是可以用鼠標(biāo)拖動(dòng)的。由于采用的是ADS的設(shè)計(jì)模板，所以這里的數(shù)據(jù)顯示都已經(jīng)設(shè)置好了。一般情況下，數(shù)據(jù)的顯示需要人為自行設(shè)置。圖2 典型仿真結(jié)果圖（二）晶體管S參數(shù)掃描1、選定晶體管的直流工作點(diǎn)后，可以進(jìn)行晶

4、體管的S參數(shù)掃描，本節(jié)中選用的是S參數(shù)模型sp_hp_AT-41511_2_19950125，這一模型對(duì)應(yīng)的工作點(diǎn)為Vce=2.7V、Ic=5mA；2、選擇File à New Design進(jìn)入下面的對(duì)話框，在下面選擇S-Params，在上面命名，為SP_of_spmod；3、然后新的Design文件生成，窗口如下：圖3 S參數(shù)仿真模型4、同上面對(duì)應(yīng)操作，加入sp模型的晶體管，并連接電路如圖。地的設(shè)置按上面的鍵即可調(diào)入。圖中的Term也是在仿真中要經(jīng)常用到的組件，用以表示連接特征阻抗的端口。由于sp模型本身已經(jīng)對(duì)應(yīng)于一個(gè)確定的直流工作點(diǎn)，因此在做S參數(shù)掃描的時(shí)候無需加入直流偏置。5、

5、觀察sp模型晶體管的參數(shù)顯示，在此例中，標(biāo)定的頻率適用范圍為0.15.1GHz，在仿真的時(shí)候要注意。超出此范圍，雖然軟件可以根據(jù)插值等方法外推除電路的特性，但是由于模型已經(jīng)失效，得到的數(shù)據(jù)通常是不可置信的。6、在本例中，要在控件中作相應(yīng)的修改。7、修改好之后，點(diǎn)擊按鍵，進(jìn)行仿真，彈出數(shù)據(jù)輸出窗口，數(shù)據(jù)輸出窗口如圖所示，圖中以不同形式顯示輸出S參數(shù)。如圖可見，晶體管的輸入匹配并不好。圖4 輸出S參數(shù)（三）SP模型仿真設(shè)計(jì)構(gòu)建原理圖：很多時(shí)候，在對(duì)封裝模型進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)前，通過預(yù)先對(duì)sp模型進(jìn)行仿真，可以獲得電路的大概指標(biāo)。sp模型的設(shè)計(jì)，通常被作為電路設(shè)計(jì)的初級(jí)階段。1、本節(jié)首先設(shè)計(jì)sp_hp_A

6、T-41511_2_19950125在2GHz處的輸入、輸出匹配。2、建立新的工程文件，命名為spmod_LNA，在左側(cè)選擇S參數(shù)仿真工具欄 在庫中選出晶體管 ，放置在原理圖窗口點(diǎn)擊，放置Term1，Term2兩個(gè)端口點(diǎn)擊，設(shè)置接地點(diǎn)擊，放置輸入阻抗測(cè)試控件點(diǎn)擊 ，放置S參數(shù)掃描控件修改S參數(shù)掃描控件的設(shè)置為需要值連接電路如下頁圖所示：圖5 連接好的電路圖測(cè)試輸入阻抗仿真，在數(shù)據(jù)輸出窗口觀察輸入阻抗由列表中可得到2GHz點(diǎn)的輸入阻抗為：20.083/19.829，換算為實(shí)/虛部的形式18.89j*6.81。圖6 輸入阻抗表 圖7 修改MSub值輸入匹配設(shè)計(jì)：在MSub中，修改參數(shù)為需要值，如圖

7、7所示下面使用ADS的綜合工具，綜合出匹配網(wǎng)絡(luò)。雙擊 進(jìn)行參數(shù)編輯，頻率設(shè)置為2GHz，Zin設(shè)置為需要匹配的目標(biāo)值50，Zload設(shè)為前面仿真得到的晶體管的輸入阻抗。選定在原理圖窗口的最上一行，選擇 后，彈出窗口如圖選擇，綜合完畢后，即可生成適合的匹配網(wǎng)絡(luò)，匹配網(wǎng)絡(luò)生成后，點(diǎn)擊，進(jìn)入匹配網(wǎng)絡(luò)的子電路，如圖8所示。圖8 匹配電路圖圖9 S參數(shù)仿真結(jié)果圖10輸入阻抗、穩(wěn)定系數(shù)、噪聲系數(shù)仿真結(jié)果由以上的仿真結(jié)果可見，基本上電路已經(jīng)達(dá)到了比較好的性能，如：良好的輸入匹配、較高的增益、穩(wěn)定系數(shù)和噪聲系數(shù)都比較好。另一方面，輸出匹配還不太好，電路的增益也可能進(jìn)一步的提高。以下進(jìn)行輸出匹配設(shè)計(jì)，需要說明的

8、幾點(diǎn)：實(shí)際上，輸出匹配的設(shè)計(jì)同輸入匹配一樣，可以采用先計(jì)算輸出阻抗再由軟件綜合生成；在下面的設(shè)計(jì)中采用的方法并不是合適的方法，僅是為了介紹優(yōu)化工具的使用，請(qǐng)注意。對(duì)于輸出及也使用單分支線的結(jié)構(gòu)進(jìn)行匹配選擇，點(diǎn)擊微帶線工具 和T形接頭工具，連接電路如圖，元件的方向可以按調(diào)整。需要對(duì)微帶和接頭的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整由輸入匹配的設(shè)計(jì)，可知輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的線寬為1.558mm（當(dāng)然，實(shí)際制作電路的時(shí)候，不可能達(dá)到這樣的精度），根據(jù)綜合時(shí)的設(shè)置，這個(gè)寬度實(shí)際上就是50歐姆特征阻抗對(duì)應(yīng)的線寬。因此，在輸出匹配電路中，將所有的寬度設(shè)置為此寬度。如圖。優(yōu)化工具欄為點(diǎn)擊，加入優(yōu)化控件點(diǎn)擊，加入優(yōu)化目標(biāo)控件，設(shè)置優(yōu)化目標(biāo)，

9、在2GHz附近降低S(2,2)，同時(shí)2GHz附近的S(1,1)保持盡量小，由于是在當(dāng)前的兩個(gè)目標(biāo)是在2GHz附近，故相應(yīng)參數(shù)設(shè)為”SP2”。圖11優(yōu)化前的電路圖點(diǎn)擊，開始優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)束后，選擇Simulate工具中的更新數(shù)據(jù)選項(xiàng)更新優(yōu)化后的電路參數(shù)。使用將優(yōu)化控件關(guān)閉（用于激活對(duì)象），再點(diǎn)擊重新仿真即可得到優(yōu)化后的電路特性。經(jīng)過一次隨機(jī)優(yōu)化的S參數(shù)如圖圖12 一次隨機(jī)優(yōu)化的S參數(shù)如圖可見S(2,2)有了很大的改善，但同時(shí)S(1,1)惡化了。反復(fù)調(diào)整優(yōu)化方法、優(yōu)化目標(biāo)中的權(quán)重Weight，還可以對(duì)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，最終得到合適的結(jié)果。將噪聲系數(shù)、放大器增益、穩(wěn)定系數(shù)都加入優(yōu)化目標(biāo)中進(jìn)行優(yōu)化，

10、并通過對(duì)帶內(nèi)放大器增益的限制來滿足增益平坦度指標(biāo)，最終達(dá)到各個(gè)要求指標(biāo)。如果電路穩(wěn)定系數(shù)變得很小(低于0.9)，難以達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)，或者S(1,1)的值在整個(gè)頻帶內(nèi)的某些頻點(diǎn)在0dB以上，則需要加入負(fù)反饋，改善放大器的穩(wěn)定性。對(duì)部分電路指標(biāo)的優(yōu)化可能導(dǎo)致其它某些指標(biāo)的惡化，可以根據(jù)需要增加一些優(yōu)化變量。圖13 整個(gè)實(shí)驗(yàn)原理圖圖14 整個(gè)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果四、實(shí)驗(yàn)心得通過本次實(shí)驗(yàn)，讓我了解低噪聲放大器的工作原理及設(shè)計(jì)方法。使我了解了ADS軟件設(shè)計(jì)低噪聲放大器的流程和方法以及相關(guān)元件庫文件和元件庫的使用。學(xué)習(xí)熟悉了使用ADS軟件進(jìn)行微波有源電路的設(shè)計(jì)，優(yōu)化，仿真的全過程。實(shí)驗(yàn)二 壓控振蕩器VCO的設(shè)計(jì)一、

11、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄒ唬┝私鈮嚎卣袷幤鱒CO的原理和設(shè)計(jì)方法（二）學(xué)習(xí)使用ADS軟件進(jìn)行VCO的設(shè)計(jì)，優(yōu)化和仿真。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）了解振蕩器的主要技術(shù)指標(biāo)（二）使用ADS軟件設(shè)計(jì)一個(gè)VCO，并對(duì)其參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、仿真。（三）觀察不同的參數(shù)對(duì)VCO工作的影響三、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、啟動(dòng)ADS進(jìn)入如下界面2、點(diǎn)擊File->New Project設(shè)置工程文件名稱（本例中為Oscillator）及存儲(chǔ)路徑工程文件創(chuàng)建完畢后主窗口，同時(shí)原理圖設(shè)計(jì)窗口打開。3、設(shè)計(jì)振蕩器這種有源器件，第一步要做的就是管子的選取，設(shè)計(jì)前必須根據(jù)自己的指標(biāo)確定管子的參數(shù) ，選好三極管和變?nèi)荻O管；第二步是根據(jù)三極管的最佳噪音

12、特性確定直流偏置電路的偏置電阻；第三步是確定變?nèi)荻O管的VC特性，先由指標(biāo)（設(shè)計(jì)的振蕩器頻率）確定可變電容的值，然后根據(jù)VC曲線確定二極管兩端直流電壓；第四步是進(jìn)行諧波仿真，分析相位噪音，生成壓控曲線，觀察設(shè)計(jì)的振蕩器的壓控線性度。4、設(shè)計(jì)指標(biāo)：設(shè)計(jì)一個(gè)壓控振蕩器，振蕩頻率在1.8GHz左右。第一步根據(jù)振蕩頻率確定選用的三極管，因?yàn)槭菈嚎卣袷幤?，所以還需要一個(gè)變?nèi)荻O管；第二步需要用到ADS的直流仿真；第三步通過S參數(shù)仿真確定變?nèi)荻O管的VC曲線；第四步用HB模塊來進(jìn)行諧波仿真，計(jì)算相位噪音。設(shè)計(jì)的振蕩器采用HP 公司生產(chǎn)的AT41411 硅雙極管12，變?nèi)荻O管選MV1404。AT41411

13、的主要指標(biāo)有：低噪音特性：1GHz噪音系數(shù)是1.4dB，2GHz噪音系數(shù)是1.8dB；高增益：1GHz時(shí)增益為18dB，2GHz時(shí)增益為13dB；截止頻率：7GHz，有足夠?qū)挼念l帶；1.8GHz時(shí)最佳噪音特性：Vce8V，Ic10mA；振蕩器采用的初始電路如下圖所示，圖中的三極管、二極管以及電阻電容等器件在ADS的器件庫中均可以找到。圖1 初始振蕩器電路5、在電路原理圖窗口中點(diǎn)擊，打開Component library，按“ctrl+F1”打開搜索對(duì)話窗口；搜索器件“ph_hp_AT41411”這就是我們?cè)谠擁?xiàng)目中用到的Agilent公司的晶體管；把搜索出來的器件拉到電路原理圖中，按“Esc”

14、鍵可以取消當(dāng)前的動(dòng)作。選中晶體管，按可以旋轉(zhuǎn)晶體管，把晶體管安放到一個(gè)合適的位置。選擇probe components 類，然后在這個(gè)類里面選擇L_Probe并放在適當(dāng)?shù)奈恢?，同理可以在“SourcesTime Domain”里面選擇V_DC，在lumped components里面選擇R。在optim/stat/Yield/DOE類里面選擇GOAL，這里需要兩個(gè)，還有一個(gè)OPTIM。在SimulationDC里面選擇一個(gè)DC。上面的器件和仿真器都按照下圖放好，并連好線。 按NAME鈕出現(xiàn)對(duì)話框后，可以輸入你需要的名字并在你需要的電路圖上面點(diǎn)一下，就會(huì)自動(dòng)給電路節(jié)點(diǎn)定義名字，如下圖中的“Vcb

15、”，“Veb”節(jié)點(diǎn)。圖2 修改后的電路圖采用雙電源供電的方法，設(shè)置兩個(gè)GOAL 來進(jìn)行兩個(gè)偏置電阻的優(yōu)化，考慮到振蕩器中三極管的工作狀態(tài)最好是遠(yuǎn)離飽和區(qū)，還要滿足三極管1.8GHz時(shí)的最佳噪音特性，所以直流偏置優(yōu)化的目標(biāo)是Ic=10mA，Vcb5.3V。6、新建一個(gè)電路原理圖窗口如上面的做法一個(gè)，建立如下圖所示的電路圖，其中“Term”、“S-PARAMETE”、“PARAMETER SWEEP”都可以在“SimulationS_Param”里面找到。變?nèi)莨艿男吞?hào)是“MV1404”可以在器件庫里面找到，方法可以參考上面查找晶體管的方法。圖3 建立的新電路圖7、按VAR鍵并雙擊它，修改里面的項(xiàng)目

16、，定義一個(gè)名為：“Vbias”的變量，設(shè)置Vbias5V作為Vbias的初始值。修改電源的屬性，使VdcVbias。修改S參數(shù)的屬性，設(shè)置單點(diǎn)掃描頻率點(diǎn)1.8GHz，并計(jì)算“Z參數(shù)”。修改PARAMETER SWEEP的屬性，要求掃描變量“Vbias”，選擇Simulatuion1“SP1”，掃描范圍為110，間隔為0.5。按“F7”進(jìn)行電路仿真。在“Date Display”按Eqn，并在對(duì)話框里編輯公式為： 在Eqn中選擇C_Varactor ，得到VC曲線和表格如下：圖4 VC曲線和表格8、利用Transient Simulation 仿真器仿真從0 到30nsec 的瞬時(shí)波形， 如下圖

17、所示：圖5 電路圖注意：記得一定要添加“Vout”這個(gè)節(jié)點(diǎn)名稱 。按“F7”開始仿真。在出來的“Data Display”窗口里面，輸出“Vout”的瞬時(shí)波形，按，并“new”一個(gè)新的“Marker”，在“Vout”的瞬時(shí)波形圖中，點(diǎn)擊一下，然后移動(dòng)鼠標(biāo)，把“marker”移動(dòng)到需要的地方，就可以看到該點(diǎn)的具體數(shù)值。 結(jié)果如下圖所示：圖6 仿真結(jié)果圖按Eqn編輯公式：，這表示要對(duì)“Vout”在“Marker”m3，m4之間進(jìn)行一個(gè)頻率變換，這樣出來的“Spectrum”就是m3和m4之間的頻譜。 輸出Spectrum的圖形，可以看到m3和m4之間的頻譜分量，加入“marker”m5就可以知道振

18、蕩器大概振蕩的頻率，如下圖：圖7 結(jié)果分析圖結(jié)果分析：從波形可以看到，振蕩器已經(jīng)很穩(wěn)定地振蕩起來了，并且有一定的振蕩時(shí)間，從抽出兩點(diǎn)m3，m4的數(shù)據(jù)可以看出，該振蕩波形是相當(dāng)穩(wěn)定的，幅度差可以不必考慮，頻譜純度也較高，對(duì)m3和m4這段時(shí)域進(jìn)行fs變換，可以看到振蕩器振蕩頻率的頻譜，從m5標(biāo)記的數(shù)值可以看出，該振蕩器的振蕩頻率為1.850GHz，與設(shè)計(jì)的指標(biāo)1.8GHz有差距，需要進(jìn)行調(diào)整。 利用ADS里面的 HB simulation可以仿真振蕩器的相位噪音，如下圖設(shè)置好HB仿真器，選擇計(jì)算非線性噪音和調(diào)頻噪音。在振蕩器里面加入一個(gè)Oscport器件配合使用，接在反饋網(wǎng)絡(luò)和諧振網(wǎng)絡(luò)之間，這是諧

19、波平衡法仿真相位噪音的需要。其中“OscPort”是在類“Simulation-HB”里面。另外，考慮到該器件的頻率隔離度不夠高，所以可以在輸出端加一個(gè)帶通濾波器。如下圖所示：圖8修改的電路圖圖9 仿真后生成的諧波頻率和幅度其中，anmx是調(diào)幅噪音，單位是dBc/Hz；pnmx是相位噪音，單位是dBc/Hz 。把控制變?nèi)莨茈妷旱碾娫磳傩孕薷囊幌拢癡dc”設(shè)置為變量“Vtune”，增加一個(gè)VAR變量“Vtune” ，修改諧波平衡仿真器，這時(shí)不計(jì)算噪音，只是掃描變量“Vtune”，所以可以把最后一行的“Nonlinear noise”不給予選上。新得到的HB仿真器如圖： 在“Date Displ

20、ay”里點(diǎn)Rectangular Plot，彈出對(duì)話框后點(diǎn)Advanced鍵，輸入*.freq1，點(diǎn)擊OK后生成圖形如右圖所示（*指的是圖形文件名，默認(rèn)與原理圖名稱一致），從圖中可以看到壓控的線性度還是可以的，當(dāng)Vtune3.75V時(shí)，振蕩器的輸出頻率為1.796GHz。 圖10 優(yōu)化后的結(jié)果圖四、實(shí)驗(yàn)心得本次實(shí)驗(yàn)詳細(xì)介紹了用ADS設(shè)計(jì)微波振蕩器的過程，在設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)最大的體會(huì)是ADS軟件本身功能強(qiáng)大，但是學(xué)習(xí)入門比較困難，而且用ADS設(shè)計(jì)振蕩器的資料很少，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)遇到各種各樣的問題，多看Help是最好的解決方法。幫助里面的查找功能是非常強(qiáng)大的，基本上在ADS上遇到的問題都可以從幫助里

21、面找到答案，另外ADS器件庫的搜索速度雖然比較慢，但還是很好用的，如果有什么器件一時(shí)找不到，建議使用器件庫來搜索。 設(shè)計(jì)過程中要考慮的首要問題就是管子的選取，設(shè)計(jì)前必須根據(jù)自己的指標(biāo)確定管子的參數(shù)，從后來的設(shè)計(jì)來看，管子選得不好是很難達(dá)到預(yù)定目標(biāo)的。 設(shè)計(jì)振蕩器最重要的是使振蕩頻率滿足預(yù)定的指標(biāo)，而在這次的壓控振蕩器設(shè)計(jì)中與振蕩器頻率直接相關(guān)的有兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是變?nèi)荻O管的偏置電壓，由變?nèi)荻O管的VC曲線決定；另一個(gè)是振蕩器的反饋電感。在設(shè)計(jì)過程中經(jīng)過多次調(diào)整這兩個(gè)參數(shù)才能使振蕩頻率達(dá)到1.8GHz。 噪聲分析也是振蕩器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的方面。設(shè)計(jì)過程中必須明確要計(jì)算哪些噪聲，并合理設(shè)置好噪聲頻

22、率間隔。在電路中加入濾波器是為了增加頻率的隔離度，但是此濾波器對(duì)于后來生成的壓控曲線影響很大。不去掉濾波器而直接仿真得到的曲線并不是線性的，原因是濾波器的通帶比壓控的頻率范圍小，而去掉濾波器后生成的壓控曲線的線性度很好，符合VCO的設(shè)計(jì)要求。實(shí)驗(yàn)三 鏡頻抑制混頻器設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄒ唬┝私馕⒉ɑ祛l器的原理及其設(shè)計(jì)方法。（二）學(xué)習(xí)使用ADS軟件進(jìn)行鏡頻抑制混頻器的設(shè)計(jì)，優(yōu)化，仿真。（三）掌握低噪聲放大器的制作及調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）了解鏡頻抑制混頻器的工作原理。（二）使用ADS軟件設(shè)計(jì)一個(gè)微帶混頻器，并對(duì)其參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、仿真。（三）根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的結(jié)果繪制電路版圖，并加工成電路板。（四）對(duì)加

23、工好的電路進(jìn)行調(diào)試，使其滿足設(shè)計(jì)要求。三、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、啟動(dòng)ADS2、選擇Main windows3、菜單FileNew Project，然后按照提示選擇項(xiàng)目保存的路徑和輸入文件名4、點(diǎn)擊“ok”這樣就創(chuàng)建了一個(gè)新項(xiàng)目。5、點(diǎn)擊，新建一個(gè)電路原理圖窗口，開始設(shè)計(jì)混頻器。（一）3dB定向耦合器設(shè)計(jì)里面選擇類“Tlines-Microstrip”選擇，并雙擊編輯其中的屬性，這是微帶線基板的參數(shù)設(shè)置，其中的各項(xiàng)的物理含義，可以參考ADS的幫助文檔。選擇，這是一個(gè)微帶傳輸線，選擇，這是一個(gè)三叉口。按照下圖設(shè)計(jì)好電路圖圖1 3dB耦合器其中50 ohm傳輸線的線寬w0.98mm，四分之一波長(zhǎng)長(zhǎng)度

24、為10.46mm，35ohm傳輸線的線寬為w1.67mm，四分之一波長(zhǎng)長(zhǎng)度為10.2mm。MTEE是三端口器件，有三個(gè)參數(shù)W1，W2，W3具體是有定義的，可以此參考ADS幫助文檔。選擇類“SimulationS_Param”并把仿真器和“Term”拉出來放好。圖2雙擊，修改里面的屬性，要求從3GHz到5GHz掃描。保存文檔。按“F7”仿真。在“DataDisplay”窗口中，按，如下圖所示，看端口的耦合度。圖3結(jié)果如下圖所示：圖4 輸出端口間的相位差同樣的辦法可以看到輸出端口的相位差、輸入端口的隔離度、輸入端口的回波損耗等。圖5 輸出端口的相位差圖6 輸入端口的回波損耗圖7 輸入、輸出端口的隔

25、離度（二）低通濾波器在類“Lumped-Components”里面選擇電容，和電感，按照下圖設(shè)計(jì)電路。圖8 低通濾波器電路圖加上仿真器，設(shè)計(jì)為表示從0.01GHz，掃描到4GHz。按“F7”仿真。在出現(xiàn)的“DataDisplay”窗口中，按，選擇加入S21，仿真結(jié)果如下圖所示。圖9 低通濾波器仿真結(jié)果（三）混頻器頻譜分析設(shè)計(jì)完整的電路圖：圖10 完整的電路圖把混頻器的電路圖分解為如下圖所示的8個(gè)部分，下面分別說明一下這8個(gè)部分具體的情況。圖11 第一部分 第二部分第三部分就是上面設(shè)計(jì)出來的3dB定向耦合器。第4部分 匹配電路第5部分是晶體管，其中晶體管是使用了模型，具體操作是這樣的，先在類“D

26、evices-Diodes”里面，選擇，并雙擊修改里面的屬性，建立二極管模型，具體的參數(shù)設(shè)計(jì)參考下圖12。圖13選擇，并在相應(yīng)的位置把器件放好，其中DIODE1，和DIODE2都是引用了剛才設(shè)計(jì)的二極管模板“DIODEM1”。第6部分是輸出阻抗匹配電路，使用傳輸線做阻抗匹配，第6部分第7部分是低通濾波器，具體電路參考低通濾波器設(shè)計(jì)電路。第8部分是一個(gè)“Term”，用來做輸出負(fù)載的?！癟erm”是在“Simulation S-Param”中獲得的。第7部分注意：第1部分是射頻輸入端口，端口號(hào)就是(Num)要設(shè)計(jì)為“1”；第2部分是本振輸入端口，端口號(hào)要設(shè)計(jì)為“3”。這是一般用HB Simulat

27、ion仿真的規(guī)范要求。（四）設(shè)置變量在電路原理圖窗口上，選擇，雙擊，修改其屬性，如下圖所示。在類“Optim/Stat/Yield/DOE”里面，選擇，并雙擊修改其屬性為（五）配置仿真器在類“Simulation-HB”里面選擇和，先雙擊修改其屬性，主要是把溫度改為符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)的16.85度。雙擊，配置諧波平衡仿真器，具體參見下圖圖13圖14 圖15 圖16 圖17 選擇krylov來做噪音仿真按“F7”進(jìn)行仿真。在出現(xiàn)的“DataDisplay”窗口中，選擇，并點(diǎn)擊“advance”項(xiàng)目，在對(duì)話框里面輸入“dBm(Vif)”點(diǎn)擊“Ok”就可以顯示中頻輸出的頻譜分量。圖18仿真結(jié)果如下圖所

28、示：選擇，選擇顯示“ConvGain”結(jié)果如下圖所示圖19圖20（六）噪音系數(shù)仿真在上面仿真的基礎(chǔ)上，稍微把仿真器修改一下就可以得到噪音系數(shù)的仿真結(jié)果，雙擊，修改第二項(xiàng)“Sweep”圖21表示不在對(duì)本振功率“PLO”進(jìn)行掃描，其他項(xiàng)目不需要做任何改動(dòng)。按“F7”進(jìn)行仿真。在新出現(xiàn)的“DataDisplay”窗口中，選擇，并把nf(2)添加進(jìn)去。（七）噪聲系數(shù)隨RF頻率的變化在上面噪音仿真的基礎(chǔ)上，做如下改動(dòng)：修改變量如下圖所示：把射頻輸入端的功率源換成一個(gè)“Term”。在類“Simulation-HB”選擇一個(gè)，雙擊修改其屬性為：圖22表示從1。0GHz掃描到6.0GHz，步長(zhǎng)是0.1GHz。配置仿真器，如下圖所示。圖23 圖24 圖25圖26按“F7”進(jìn)行仿真。在新出現(xiàn)的“DataDisplay”窗口中，點(diǎn)擊，并在“advance”對(duì)話框中輸入“plot_vs(nf(2),HB_NOISE.RFfreq)最后的仿真結(jié)果如下圖所示。圖27（八）三階交調(diào)系數(shù)電路原理圖不變，然后做下面的修改 設(shè)置變量