(5)、单击工具栏中的【Simulate】按钮执行仿真结束。
(6)、仿真结束后,系统弹出数据显示窗口,首先在数据显示窗口中插入
一个关于S11参数的矩形图和一个关于S12参数的矩形图,如图9所示。从图中可以看出,S11参数曲线和S12参数曲线在3.8GHz处的值都在-40dB以下,这也就
是说耦合器的端口反射系数和端口间隔离度都可以达到要求。
-10-20dB(S(1,1))-30-40-503.23.43.63.84.04.24.4freq, GHz-10-20dB(S(1,2))-30-40-50-603.23.43.63.84.04.24.4freq, GHz
图9 耦合器的S11参数和S12参数曲线
(7)、在数据显示窗口中,插入一个关于S31参数和一个关于S41参数的矩形
图,如图10所示。从图中可以看出,1端口到3端口以及从1端口到4端口的都有3dB左右的衰减,这同样是满足设计要求的。
-3.0-3.5dB(S(3,1))-4.0-4.5-5.03.23.43.63.84.04.24.4freq, GHz-3.0-3.1dB(S(4,1))-3.2-3.3-3.43.23.43.63.84.04.24.4freq, GHz 图10 耦合器的S31参数和S41参数曲线
(8)、在数据显示窗口中分别插入一个关于S31参数相位和S41参数相位的矩形
图,如图11所示。从图11中可以看出,相位曲线是线性的,同样满足设计要求。
-80-100phase(S(3,1))-120-140-160-1803.23.43.63.84.04.24.4freq, GHz180160140120100803.23.43.63.84.04.24.4phase(S(4,1))freq, GHz
图11 耦合器的S31参数相位和S41参数相位曲线
这样就完成了3dB定向耦合器的设计,并且仿真表明,它的参数完全满足设计要求,可以进行混频器电路其他部分的设计。
2、完整混频器电路设计
完成了3dB定向耦合器的设计后,就可以加入混频器的其他部分了,主要包括混频管和匹配电路。
(1)、在电路原理图中删除用于S参数仿真的4个终端负载。
(2)、在原理图设计窗口中选择“Lumped-Components”元件面板列表,并在元件面板中选择两个电感L和两个电容C插入原理图中。
(3)、单击工具栏中的【GROUND】按钮,在原理图中插入两个“地”。 (4)、按照图12所示的方式,将“地”、电容、电感和定向耦合器连接起来,其中电容和电感是作为匹配电路用的。
(5)、从“Devices-Diodes”元件面板中选择一个二极管模型Diode M,并插入到原理图中,按照下面参数进行设置。
图12 加入匹配电路的定向耦合器
a、 Is=5.0e-9A,表示二极管的饱和电流为5.0e-9A。 b、 Rs=6.0Ohm,表示二极管导通电阻为6.0Ohm。 c、 N=1.02,表示二极管的发射系数为1.02。 d、 Tt=0sec,表示二极管的传输时间为0sec。 e、 Cjo=0.2pF,表示二极管零偏置节电容为0.2pF。 f、 Vj=0.8V,表示二极管的结电压为0.8V。 g、 M=0.5,表示二极管的等级系数为0.5。 h、 Bv=10V,表示二极管的击穿电压为10V。
i、 Ibv=101?A,表示二极管在击穿电压时的电流为101?A。 j、 其他参数不填,按照默认设置。 完成设置的二极管模型如图13所示。
图13 二极管模型参数的设置
图14 加入二极管后的电路图