微波功分器设计及测试.pptx

微波功分器测试 主要内容 微带功分器介绍wilkinson功分器ads仿真微波功分器的测试 功率分配器 功率分配器 简称功分器 和耦合器是无源微波部件 是现代微波集成电路中一类不可缺少的无源元件 用以完成功率分配或功率组合 在功率分配器中 一个输入信号被分成两个或多个较小的功率信号 耦合器可以是有耗或无耗三端口器件 或者是四端口器件 三端口网络采用t型结和其他功分形式 而四端口网络采用定向耦合和混合网络形式 微波功分器在现代微波通信系统中的作用 微波功分器在现代微波通信系统中的作用 功率分配器 微带结构 集总参数结构 波导结构 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 功率分配器技术指标 wilkinson功分器基本原理 端口2和端口3之间相位差为0度 信号从端口1输入 分成两路分别从端口2和端口3输出 wilkinson功分器的计算公式 wilkinson功分器原理 wilkinson功分器原理 p2 p3分别为端口2和端口3的输出功率 k为功率分配比 若k 1 即p2 p3 功率分配为等分 则有下式 以端口为50 的系统为例 则zc2 zc3 70 7 r 100 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 3 1db s31 3 1db隔离度 s32 25db h 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 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 优化仿真结果 22 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 使它们失效 就不会出现在所生成的版图中 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 版图仿真结果 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 3 1db s31 3 1db隔离度 s32 25db板材参数 h 基板厚度 1 5mm er 基板相对介电常数 2 65 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 035mm tand 损耗角正切 1e 4 roungh 表面粗糙度 0mm 报告要求 1 叙述威尔金森功分器原理 2 给出功分器的原理图和版图 3 给出原理图和版图仿真结果 并对其结果进行分析 微波功分器的测试 微波网络分析仪的使用微带功分器的隔离度的测试微带功分器入输出反射系数的测试微带功分器插入损耗的测试 微带功分器的测试 微带功分器的测试 微带功分器的测试 微带功分器的测试 测试框图 被测功分器 网络分析仪 微带功分器的测试 微带功分器的测试 实验报告要求 实验报告 学生