基于ADS的射频环行器仿真设计(很全面) - 图文(4)

2019-06-11 08:37

?设置Radius=16.118mm。

用导线将4个MTEE和三个Mcurve连接起来,这构成环行器的半个环,现在环行器的原理图如图3.3所示。

图3.3 半个环行器的原理图

3. 在微带线元件面板上选择MLIN和Mcurve,插入原理图的画图区,MLIN插入2次,

Mcurve插入3次。分别双击画图区的2个MLIN和3个Mcurve,设置它们的参数,参数设置如下。

?2个MLIN的参数设置相同。 ?设置MLIN的W=0.527mm。 ?设置MLIN的L=0.991。 ?3个Mcurve的参数设置相同。 ?设置Mcurve的W=0.527mm ?设置Mcurve的Angle=60。 ?设置Mcurve的Radius=16.118mm。

用导线将2个MLIN和3个Mcurve连接起来,这构成环行器的另半个环,另半个环的原理图如图3.4所示。

图3.4另半个环的原理图

4. 将前面搭建的电路用导线连接起来,构成环行器,现在环行器的原理图如图3.5所示。

图3.5环行器原理图 3.2.2 设置微带线参数控件

1. 在原理图的元件面板列表上,选择微带线【TLines-Microstrip】,元件面板上出现与微带

线对应的元件图标。

2. 在微带线元件面板上,单击MSUB选择微带线参数设置控件,插入原理图的画图区。 3. 在画图区中双击MSUB,弹出【Microstrip Substrate】对话框,在对话框中对微带线参数

设置如下。

? H=0.5mm,表示微带线基板的厚度为0.5mm。 ? Er=4.2,表示微带线基板的相对介电常数为4.2。 ? Mur=1,表示微带线的相对磁导率为1。

? Cond=4.1E+7,表示微带线导体的电导率为4.1E+7。 ? Hu=1.0E+033mm,表示微带线的封装高度为1.0E+033mm。 ? T=0.05mm,表示微带线的导体层厚度为0.05mm。 ? TanD=0.0003,表示微带线的损耗角正切为0.0003。 ? Rough=0mm,表示微带线表面粗糙度为0mm。

设置完成后的微带线MSUB控件如图3.6所示。

图3.6 环行器微带线参数设置

3.3 原理图仿真及显示仿真数据

下面对原理图仿真,并在数据显示视窗显示仿真结果。

1. 在微带线元件面板上选择MLIN,4次插入原理图的画图区。分别双击画图区的4个

MLIN,设置它们的参数,参数都设置如下。

?设置MLIN的W=0.991。 ?设置MLIN的L=5mm。

2. 在原理图的元件面板列表上,选择S参数仿真【Simulation-S_Param】,元件面板上出现

与S参数仿真对应的元件图标。在S参数仿真元件面板上选择Term,4次插入原理图中,构成电路的4个端口。

3. 在原理图工具栏中单击地【Insert GROUND】图标,4次插入原理图中,让4个端口都

接地。

4. 用导线连接电路,如图3.7所示,这是添加了终端负载的原理图。

5. 在S参数仿真元件面板上,选择S参数仿真控件SP,插入画图区中。双击画图区中的

SP,在弹出的设置窗口中设置如下。 ? 频率扫描类型选为线性Linear。 ? 频率扫描的起始值设为2.2GHz。

?频率扫描的终止值设为2.6GHz。

?频率扫描的步长设为0.02GHz。

设置完成的S参数仿真控件如图3.8所示。

图3.7 加入4个终端负载的环行器原理图

图3.8 S参数仿真控件

6. 现在可以对原理图仿真了。在原理图工具栏中单击仿真【Simulate】图标,进行仿真,

仿真过程中弹出了仿真状态窗口,记录了扫描范围和仿真花费的时间等。

7. 仿真结束后,数据显示视窗自动弹出。单击数据显示方式面板中的矩形图标,插入数据

显示区,用矩形图来表示S11曲线。矩形图的横坐标为频率,纵轴为S11,S11是用分贝(dB)表示的。 8. 用同样的方法可以得到

所示。

9. 有图3.9可以看出,S11 、S21、S31和S41的仿真数据如下。

S21 、S31 和S41曲线,S11 、S21、S31和S41曲线如图3.9

?在2.28GHz时,S11= -29.881 。在2.52GHz时,S11=-30.025。 ?在2.28GHz时,S21=-3.158 。在2.52GHz时,S21=-3.139。 ?在2.28GHz时,S31=-3.020 。在2.52GHz时,S31=-3.047。 ?在2.28GHz时,S41= -31.357 。在2.52GHz时,S41= -30.853。 S11 、S21、S31和S41的仿真数据符合技术指标。

图3.9 环行器原理图仿真数据

3.4 生成版图并仿真

由原理图可以生成与之对应的版图,原理图中构成电路的各种微带线元件模型,在版图中可以转化为实际的微带线。版图仿真是采用矩量法进行电磁仿真,对版图的仿真结果更符合电路实际环境,所以电路在原理图中仿真以后,还需要对版图仿真。

下面由原理图生成版图,并对版图加以仿真。


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