微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)

微波電路ADS仿真

周亮

12111043微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶傳輸線設(shè)計(jì)

幾種方法：（1）經(jīng)驗(yàn)公式法（2）手動(dòng)設(shè)置法（3）計(jì)算法，需要ADS的計(jì)算控件（4）優(yōu)化法微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)Matlab編程本設(shè)計(jì)中使用=2.3的介質(zhì)，那么對(duì)于不同的W/h，使用matlab編程計(jì)算：disp('微帶線阻抗計(jì)算')er=2.3;wh=1:0.1:10ee=(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.*wh))subplot(1,2,1)plot(wh,z0)subplot(1,2,2)plot(wh,z1)最終得到WH比為1.95微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)Matlab計(jì)算結(jié)果微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)Matlab計(jì)算結(jié)果微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)Matlab計(jì)算結(jié)果微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)Matlab計(jì)算結(jié)果微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)ADS建模仿真新建工程，選擇【File】→【NewProject】，系統(tǒng)出現(xiàn)新建工程對(duì)話框。在name欄中輸入工程:microstrip，并在ProjectTechnologyFiles欄中選擇ADSStandard：Lengthunit——millimet，默認(rèn)單位為mm。單擊OK，完成新建工程，此時(shí)原理圖設(shè)計(jì)窗口會(huì)自動(dòng)打開。在原理圖設(shè)計(jì)窗口中選擇TLines-Microstrip元件面板列表,并選擇MSUB，按照如圖所示的方式連接起來。在原理圖設(shè)計(jì)窗口中選擇S參數(shù)仿真工具欄，Simulation-S_Param。選擇Term放置在微帶線兩邊，用來定義端口1和2，并放置兩個(gè)地，連接好電路。 選擇S參數(shù)掃描控件放置在原理圖中，并設(shè)置掃描的頻率范圍和步長。雙擊S參數(shù)仿真控制器，參數(shù)設(shè)置如下。

Start=0GHz，表示頻率掃描的起始頻率為0GHz。

Stop=5GHz，表示頻率掃描的終止頻率為5GHz。

Step=0.01GHz，表示頻率掃描的頻率間隔為0.01GHz。微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)ADS建模仿真設(shè)置控件MSUB微帶線參數(shù)copper：relativepermittivity：1relativepermeability：0.999991conductivity：58000000siemens/mmassdensity：8933

H=1mm，微帶線基板厚度為1mmEr=2.3，微帶線基板的相對(duì)介電常數(shù)為2.3Mur=1，微帶線基板的相對(duì)磁導(dǎo)率為1Cond=58000000，微帶線導(dǎo)體的電導(dǎo)率為58000000Hu=1.0e+0.33mm,表示微帶線的封裝高度T=0.05mm，微帶線的導(dǎo)體層厚度為0.05mm（50um）TanD=0.0003，微帶線的損耗角tan=0.0003Rough=0mm，微帶線表面粗糙度為0mm微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)ADS建模仿真微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)MUSB微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)MUSB微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)MLIN微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)ADS建模仿真微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)ADS建模仿真微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)手動(dòng)設(shè)置法手動(dòng)微調(diào)微帶傳輸線的W，當(dāng)WH=2.96時(shí)，S11<-40dB，可以求出反射系數(shù)為0.01，反射能量為萬分之一，滿足設(shè)計(jì)要求。微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)計(jì)算法微帶線計(jì)算控件：選擇【Tools】→【LineCalc】→【StartLineCalc】工具來分析綜合微帶線的特性阻抗。

在SubstrateParameters欄中填入與MSUB相同的微帶線參數(shù)。 在ComponentParameters欄中填入中心頻率。

Physical欄中的W和L分別表示微帶線的寬和長。

Electrical欄中的Z0和E_Eff分別表示微帶線的特性阻抗和相位延遲，點(diǎn)擊Synthesize和Analyze欄，可以進(jìn)行W、L與Z0、E_Eff間的相互換算。微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)綜合10Ghz頻段微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)綜合4Ghz頻段微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)使用計(jì)算參數(shù)仿真結(jié)果微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)優(yōu)化法單擊工具欄上的VAR圖標(biāo)，把變量控件VAR放置在原理圖上，雙擊該圖標(biāo)彈出變量設(shè)置窗口，依次添加各變量。在Name欄中填變量名稱，VariableValue欄中填變量的初值，點(diǎn)擊Add添加變量，然后單擊Tune/Opt/Stat/DOESetup按鈕設(shè)置變量的取值范圍，其中的Enabled/Disabled表示該變量是否能被優(yōu)化，MinimumValue表示可優(yōu)化的最小值MaximumValue表示可優(yōu)化的最大值。在原理圖設(shè)計(jì)窗口中選擇優(yōu)化面板列表optim/stat/Yield/DOE,在列表中選擇優(yōu)化控件optim，雙擊該控件設(shè)置優(yōu)化方法和優(yōu)化次數(shù)，常用的優(yōu)化方法有Random(隨機(jī))、Gradient(梯度)等。隨機(jī)法通常用于大范圍搜索，梯度法則用于局部收斂。在優(yōu)化面板列表中選擇優(yōu)化目標(biāo)控件Goal放置在原理圖中，雙擊該控件設(shè)置其參數(shù)。

Expr是優(yōu)化目標(biāo)名稱，dB(S(1,2)) SimlnstanceName是仿真控件名稱，這里選擇SP1。

Min和Max是優(yōu)化目標(biāo)的最小與最大值。

Weight是指優(yōu)化目標(biāo)的權(quán)重。

RangeVar[1]是優(yōu)化目標(biāo)所依賴的變量，這里為頻率freq。

RangeMin[1]和RangeMax[1]是上述變量的變化范圍。微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)優(yōu)化法結(jié)果微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)介電常數(shù)1.3微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)介電常數(shù)2.3微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)介電常數(shù)3.3微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)導(dǎo)帶線寬2mm微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)導(dǎo)帶線寬3mm微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)導(dǎo)帶線寬4mm微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)介質(zhì)高度1mm微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)介質(zhì)高度1.5mm微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)介質(zhì)高度2mm微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)理想電容微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)理想電容仿真結(jié)果微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)理想電容仿真結(jié)果微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶傳輸線電容砷化鎵介電常數(shù)為13.1Aluminum：relativepermittivity：1relativepermeability：1.000021conductivity：38000000siemens/mmassdensity：2689微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶傳輸線電容微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶傳輸線電容微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶交指電容微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶交指電容微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶交指電容優(yōu)化結(jié)果微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)W=13.98mil（指寬）微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)W=23.98mil（指寬）微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)G=2.59mil（指間橫向縫隙）微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)G=5.59mil（指間橫向縫隙）微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶交指電容參數(shù)微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)理想電感微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)理想電感微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)理想電感微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶電感橋砷化鎵介電常數(shù)為13.1Aluminum：relativepermittivity：1relativepermeability：1.000021conductivity：38000000siemens/mmassdensity：2689微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶電感橋微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶電感橋微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)微帶電感橋微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)N=2微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)N=3微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)L1=0.519mm微帶傳輸線微帶電容微帶電感設(shè)計(jì)L1=1.019mm微帶傳輸線微帶電容微