实验一电磁场与微波软件功能介绍学习教案

1、会计学1实验一电磁场与微波软件实验一电磁场与微波软件(run jin)功能功能介绍介绍第一页，共42页。一、实验一、实验(shyn)目的：目的：1、了解微波射频电路的特点；、了解微波射频电路的特点；2、学习、学习ADS仿真软件的作用与使用方法；仿真软件的作用与使用方法；3、学习集总参数滤波器的设计方法。、学习集总参数滤波器的设计方法。二、实验二、实验(shyn)内容内容1、微波电路相关概念(ginin)和特点第1页/共41页第二页，共42页。微波有源电路 微波无源电路微波电路微波半导体器件 微波真空电子器件微波立体传输线 微波平面传输线第2页/共41页第三页，共42页。 微波(wib)混合集成

2、电路示例 微波集成电路(jchng-dinl)（MIC）示例第3页/共41页第四页，共42页。 微波(wib)单片集成电路（MMIC）示例 第4页/共41页第五页，共42页。片状叠层(di cn)电感及线绕电感 片状电阻(dinz) 贴装可调电容 微波二极管（封装及芯片） 第5页/共41页第六页，共42页。微波(wib)三极管和场效应晶体管（封装及芯片） 微波(wib)单片集成电路（MMIC）（封装及芯片） 第6页/共41页第七页，共42页。 RT/duroid Series RO4000 Series TMM Series 图1 Rogers公司(n s)生产的几种微波介质基片第7页/共41

3、页第八页，共42页。Agilent ADS（基于路仿真（基于路仿真(fn zhn)，但提供矩量法进行，但提供矩量法进行场分析）场分析）第8页/共41页第九页，共42页。ADS 提供了 design guide，可以方便的设计功分器、滤波器、功放及振荡器等器件。ADS的界面清晰、整洁，易于(yy)操作。 HFSS（High Frequency Structure Simulator）是美国ANSOFT 公司开发的一种三维电磁仿真软件,它提供了一个交互式的界面以简化(jinhu)设计输入。 第9页/共41页第十页，共42页。第10页/共41页第十一页，共42页。第11页/共41页第十二页，共42页

4、。第12页/共41页第十三页，共42页。 （3）能完成传统设计难以完成或无法完成的任务 由于人工计算难以对电路进行灵敏度和容差分析，设计者不可能规定元件容差和加工公差的合理数值，结果往往不是因规定公差过小而造成加工困难，就是因容差太大致使有源器件互换性差，电路性能不稳定，产品合格率低。利用计算机辅助设计，便于对电路进行灵敏度计算、容差分析和模拟故障(gzhng)分析，从而大大提高电路的合格率和可靠性。 第13页/共41页第十四页，共42页。 以上是以上是EDA的主要优点。当然，它也有缺点的主要优点。当然，它也有缺点： （1）准备工作周折费神（需要编写程序与调）准备工作周折费神（需要编写程序与调

5、试程序），商用软件也需要熟悉建模过程，建试程序），商用软件也需要熟悉建模过程，建模的优劣模的优劣(yu li)直接影响设计的准确性。直接影响设计的准确性。 (2) EDA不能保证迭代过程收敛于最佳电路，不能保证迭代过程收敛于最佳电路，得到的得到的 往往是局部最佳，而不是全局最佳。往往是局部最佳，而不是全局最佳。 第14页/共41页第十五页，共42页。 微波系统可以视为由众多(zhngdu)网络和传输线构成的系统，其中每个网络可以是各种微波器件构成。一端口网络(wnglu)-与传输系统有一个联络通道 ex:Source / Load二端口网络-与传输系统有二个联络通道 ex:Attenuator

6、 / Amplifier三端口网络-与传输系统有三个联络通道 ex:Power Divider四端口网络-与传输系统有四个联络通道 ex:Directional Coupler传输线 源（激励）微波元件 接收（负载）传输线网络2网络1网络3按网络与传输系统的通道口数目来分可分为：第15页/共41页第十六页，共42页。比如(br)对一个二端口线性网络：b1=S11a1+S12a2b2=S21a1+S22a2011112aabs012212aabs022221aabs021121aabsai、bi分别为输入、输出(shch)信号的幅值。为端口T1在端口T2匹配时的反射系数。 S a1a2b2b1

7、b = s a T1T2为端口T2在端口T1匹配时的反射系数。为端口T2匹配时T1端口到T2端口的传输系数，反映系统的正向传输特性。为端口T1匹配时T2端口到T1端口的传输系数，反映系统的正向反向隔离特性。第16页/共41页第十七页，共42页。第17页/共41页第十八页，共42页。1.051.05ri0 ()ri0.5 ()ri1 ()ri2 ()xi2 ()xi1 ()xi0.5 ()xi0.5 ()xi1 ()xi2 ()r0.1 ()r0.5 ()1.051.05 rr0 () rr0.5 ()rr1 ()rr2 ()xr2 ()xr1 ()xr0.5 ()xr0.5 ()xr1 ()x

8、r2 ()i0.1 ()i0.5 ()Smith Chart+jx-jx匹配匹配(ppi)点点电抗电抗(dinkng)园园电阻电阻(dinz)园园第18页/共41页第十九页，共42页。实际(shj)阻抗及导纳原图第19页/共41页第二十页，共42页。第20页/共41页第二十一页，共42页。三、实验三、实验(shyn)步骤步骤第21页/共41页第二十二页，共42页。在开始菜单启动ADS，运行后界面(jimin)如下：文件(wnjin)浏览区工程管理区工具栏菜单栏第22页/共41页第二十三页，共42页。可进行新工程建立、打开(d ki)已存在工程、浏览开始工作目录、观察当前目录和打开(d ki)范

9、例工程等。第23页/共41页第二十四页，共42页。创建项目名称为 lab1。 下面的下拉菜单主要是设定单位的，在微带线布局时有用，我们选择 millimeter。点击 OK建立(jinl)新项目，并且会出现原理图窗口。第24页/共41页第二十五页，共42页。a 看左边的文件浏览窗口(chungku)。目前显示你在 lab1 项目内。 b 在主窗口(chungku)，双击 networks 目录,目前里面没有原理图文件。 第25页/共41页第二十六页，共42页。a 在主窗口，点击 New Schematic Window 图标，也可以使用刚才自动(zdng)打开的原理图窗口。 b 储存(chcn

10、)原理图。点击图标，取名 lpf。现在network 目录中会出现 lpf.dsn 文件。 第26页/共41页第二十七页，共42页。所有元件(yunjin)种类列表历史(lsh)元件列表相应种类元件种类列表电路设计工作区第27页/共41页第二十八页，共42页。c 在元件模型列表窗口中选择(xunz) LumpedComponents（集总参数元件）项。d 从该选项左边面板(min bn)中选择电容 capacitor C可以(ky)用 Rotate 图标旋转，放好以后，再放入另一个电容。第28页/共41页第二十九页，共42页。第29页/共41页第三十页，共42页。第30页/共41页第三十一页，

11、共42页。第31页/共41页第三十二页，共42页。数据(shj)存储文件名数据(shj)显示方式模版第32页/共41页第三十三页，共42页。第33页/共41页第三十四页，共42页。第34页/共41页第三十五页，共42页。第35页/共41页第三十六页，共42页。打开(d ki)已存的数据文件第36页/共41页第三十七页，共42页。第37页/共41页第三十八页，共42页。第38页/共41页第三十九页，共42页。d.通过调整参数，可以看到曲线随着变化，调整到要求的曲线即可，最后点击更新按钮，电路(dinl)参数即可生成。可以改变参数的取值范围，和变化的步长大小。第39页/共41页第四十页，共42页。第40页/共41页第四十一页，共42页。NoImage内容(nirng)总结会计学。微波单片集成电路（MMIC）（封装及芯片）。基于路仿真软件,可处理任意多层平