微波电路ADS仿真
一． 微带传输线设计 ............................................................................................................... 1
（A1）经验公式法 ................................................................................................................... 1 （A2）使用matlab编程分析 ................................................................................................. 2 （A3）相关程序结果 ............................................................................................................... 2 （B1）ADS建模仿真 ................................................................................................................ 5 （B2）设置控件MSUB微带线参数 ......................................................................................... 5 （B3）帮助文件 ....................................................................................................................... 6 （B4）初始结果 ....................................................................................................................... 7 （B5）手动调整导带宽度 ....................................................................................................... 8 （C1）微带线自带计算工具 ................................................................................................... 8 （D1）优化方法 ..................................................................................................................... 10 （D2）优化后的仿真结果 ..................................................................................................... 10 （E）相关参数改变 ............................................................................................................... 11 二：微带电容的设计 ..................................................................................................................... 12
（1） 交流电路分析 ......................................................................................................... 12 （2） 使用交流扫频方法并使用理想电容等效 ............................................................. 12 （3） 使用微带线设计 ..................................................................................................... 13 （4） 使用交指微带设计 ................................................................................................. 14 （5） S参数电路分析 ...................................................................................................... 16 （6） 使用微带电容MTFC模块设计 ............................................................................... 17 三：微带电感的设计 ..................................................................................................................... 19
（1） 交流电路分析 ......................................................................................................... 19 （2） S参数电路分析 ...................................................................................................... 20 （3） 使用方形微带电感实现 ......................................................................................... 20
组员：周亮、张扬
一．微带传输线设计 要求：设计50欧姆的微带线，首先使用公式计算的方法，然后使用软件优化设计的方法（添加随机函数和变量），其中参量的值为，基片介电常数为2.3，金属导带使用copper，研究介电常数、金属线宽、长度对特性阻抗和频带的影响。
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
（A1）经验公式法
微带线的特性阻抗计算方法：?01?????????（W?h）?e1+?W+Ln（1+?W）2h2h这个公式近似度差些，若要求稍微更精确些的计算，可采用下列的计算公式:1Z0=60??????????（W?h）W1W+Ln[2?e(+0.94）]2hh2h1+?r?r-110h-12?e?+（1+）22W或者使用另一组计算公式：8hWZ0=60Ln（+），W?hW4h120?Z0=，W?hWhh6+2.42-0.44+（1-）hWW Z0=60?2本设计中使用介电常数2.3的介质，那么对于不同的W/h，使用matlab编程计算：
（A2）使用matlab编程分析 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.*wh)) subplot(1,2,1) plot(wh,z0) subplot(1,2,2) plot(wh,z1)
最终得到WH比为1.95
（A3）相关程序结果
（B1）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 unit——millimet，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-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。
（B2）设置控件MSUB微带线参数 copper：
relative 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，微带线表面粗糙度为0mm