实验三 射频微波功率分配器合成器的设计ppt课件.ppt

《实验三 射频微波功率分配器合成器的设计ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验三射频功率分配/合成器设计、仿真与测试一、基本理论将一路微波功率按一定比例分成n路输出的功率元件称为功率分配器。按输出功率比例不同,可分为等功率分配器和不等功率分配器。技术指标：频率范围：分配器的工作频率承受功率：分配器/合成器所能承受的最大功率功率分配比：主路到支路的功率分配比插入损耗：输入输出间由于传输线（如微带线）的介质或导体不理想等因素,考虑输入端的驻波比所带来的损耗驻波比：每个端口的电压驻波比隔离度：支路端口间的隔离程度1.1集总参数功率分配器1.电阻式（等功率）△形和Y形电阻式功率分配器用ADS仿真：优点：频宽大,布线面积小,设计简单缺点：功率衰减较大2

2、.集总L-C式低通型和高通型功率分配器用ADS仿真中心频率为2.4GHz的集总参数L-C式低通型功率分配器，传输线特征阻抗为50欧姆。1.2威尔金森功分器二、威尔金森功分器的设计与仿真频率范围：0.9-1.1GHz频带内输入端口的回波损耗：S11<-20dB频带内插入损耗：S21>-3.1dB,S31>-3.1dB隔离度：S32<-25dBH:基板厚度(0.8mm)Er:基板相对介电常数(4.3)Mur:磁导率(1)Cond:金属电导率(5.88E+7)Hu:封装高度(1.0e+33mm)T:金属层厚度(0.03mm)TanD:损耗角正切(1e-4)Roungh:表面粗

3、糙度(0mm)设计指标：微带板材参数(1).创建新的工程、设置长度单位为毫米(2).画原理图，选择微带线控件分别放置在绘图区中，并用线连接。Ctrl+R旋转F5移动文字（3）利用微带线计算工具计算微带线尺寸参数在原理图窗口执行【tools】-【lineCalc】-【StartLineCalc】修改参数，然后单击按钮就可以算出微带线的线宽1.52mm在Electrical栏Z0项填入70.7Ohm，在E_Eff中输入90deg（对应四分之一波长），然后单击按钮就可算出微带线的线宽0.7889mm，线长为42.8971mm。（4）设置优化变量为便于参数优化的需要，在原理图中

4、插入“VAR”控件；双击“VAR”控件，设置w1、w2、ih三个变量(此处不设单位，在设置每段微带线时另行设定）。设置微带线宽度W和长度L，具体变量设置如图所示（加SP、端口）L=1mmRs=100Ω（5）原理图仿真，分别看S11、S21、S22、S23数据频率带宽较差，还需要进一步优化（6）参数优化双击控件，弹出参数设置窗口；选择w2，单击“Tune/Opt/Start/DOESetup”按钮；选择“Optimization”标签，如下设置：同样方法设置ih变量（12—22）（7）设置优化方式和优化目标在元件库立标中选择“Optim/Stat/Yield/DOE”，将

5、优化设置控件“Optim”和优化目标控件“Goal”（共需四个）插入原理图中。-25优化完成后，需要执行菜单命令[Simulate]->[UpdateOptimizationValues],以保存优化后的变量值。（8）优化仿真在工具栏单击“DeactiveorActive”控件，然后单击Optim控件和Goal控件，然后再进行仿真，此时即为优化后结构的仿真结果。第一次优化仿真结果第二次优化仿真结果第三次优化仿真结果（9）功分器的版图生成在工具栏单击“DeactiveorActive”控件，然后单击Optim控件、4个Goal控件3个“地”、三个“Term”，“SP”控件

6、，使它们失效，就不会出现在所生成的版图中。27执行菜单命令【Layout】->【Generate/UpdateLayout】，弹出一个设置对话框，这里应用其默认设置，直接单击OK。在版图窗口执行菜单命令【Momentum】->【Substrate】->【UpdateFromSchematic】，将原理图的基板和微带参数更新到版图中。在版图窗口执行菜单命令【Momentum】->【Substrate】->【Creat/Modify】，可以查看和修改基板和微带的基本参数。（10）功分器的版图仿真在版图窗口执行菜单命令【Insert】->【Port】，弹出port对话框。在功

7、分器版图中插入三个端口，分别于端口1、端口2、端口3相连。在版图窗口执行菜单命令【Momentum】->【Simulation】->【S-Parameters】，打开仿真控制对话框。设置起止频率与原理图相同，参数设置完成后，单击“Update”按钮。然后单击“Simulate”按钮，开始仿真。版图仿真结果输出版图：作业：设计一微带结构的威尔金森功分器，指标要求：中心频率：2.45GHz带宽：60MHz频带内输入端口的回波损耗：S11<-20dB，S22<-20dB频带内插入损耗：S21>-3.1dB,S31>-3.1dB隔离度：S32<-