如何有效利用ADS设计微带混频器电桥

1、1S如何有效利用ADS设计微带混频器电桥 (一) 设计4的微带分支线电桥 (二) 设计4的微带环形电桥1S(一) 设计微带分支线电桥(1)登录、启动ADS按键盘最右上角键启动工作站，机器自检后出现登录画面。在login提示符(或提示窗口)下输入用户名，回车后输入password(注意:不回显)，确认后进入CDE环境。在桌面上点击鼠标右键，选中弹出菜单中Programs -Console项。在窗口命令行中键入hpads，回车后等待一段时间，出现ADS主窗口。注意：UNIX区分大小写1S(2)新建工程(project)目录点按 (Create a New Project),系统弹出新建窗口。在弹出

2、的对话框中键入工程名：例如branchline，点按Length Unit按钮，将长度单位设为毫米(millimeter)，确认后回到New Project对话框，点按OK。现在主窗口显示你已经在工程目录branchline下了。注意子目录(data、networks等等)已自动创建，而且图标按钮 (New Schematic Window)和 (New Layout Window)等按钮也已激活。1S(3)创建原理图在ADS主窗口中点按 (New Schematic Window)按钮： (或执行菜单命令：WindowNew Schematic )，将创建原理图窗口。注意：缺省情况下新工程目

3、录一创建就会自动弹出一个原理图窗口(可以通过菜单命令Option Preferences进行设置)。因此这一步只在原理图窗口没有被打开或需要同时打开多个原理图窗口时才需执行。1S(3)创建原理图(续)注意原理图窗口顶部title bar中显示了工程名(branchline)和原理图名(缺省为untitledN)，其中N是递增的整数。通过移动鼠标熟悉一下菜单和按钮选项；点按元件库列表 (Component Palette List)右侧的小箭头，上下卷动滚动条观察它是如何工作的。点击这里1S(4)编辑原理图点击菜单命令File-New，选择S_Params模板，生成NewDesign。将S_Pa

4、rameters元件的起始频率改为，终止频率改为，步长。选择该模板1S(4)编辑原理图(续)定义变量如右图所示：绘制电路原理图如下页图所示：(这是一个变阻抗分支线电桥)1S微带分支线电桥原理图1S(4)编辑原理图(续)放置Msub，修改参数如图：定义测试量如图：1S(4)编辑原理图(续)定义优化目标：定义优化控制器：1S(5)对原理图进行仿真点按 (Simulate)启动仿真。当状态(Status)窗口出现一段时间后，将看到这样一条消息：Simulation finished表示仿真已经成功结束，数据已经准备好可以显示。(若仿真失败，将有出错信息，可以根据该信息修改原理图。)关闭Status窗

5、口。1S(6)显示结果点按图标按钮 (New Data Display Window)，出现Data Display窗口。点按List按钮(选择制作列表)，然后将鼠标(带虚框)移动到窗口内的适当位置，单击鼠标即弹出Insert Plot对话框。在Insert Plot对话框中选中数据列表中的数据(如S1,1)，然后点按Add按键，确认后，回到Insert Plot对话框中按OK。1S结果如下图：如果不符合要求，则要再次仿真优化，必要时可以更改优化方法，甚至可以修改原理电路。(优化目标通常都定的较高，最终结果只要合适即可)。(6)显示结果(续):1S(7)生成版图:点击菜单命令LayoutGen

6、erate/Update Layout，生成版图。可能有部分元件没能自动生成，可以点击Layout Place Components From Schem To Layout，然后选中该元件来手动布版(除非特别声明，以下操作，均在Layout窗口中执行)。由于是变阻抗分支线电桥，后支臂有重合。记下有重合的TL4的长度，然后删除。放置较短的一节MLIN，再倾斜45度放置两节MLIN(如下页图所示)，使这三节MLIN的总长度与原来TL4的长度相等。1S使用这三节MLIN替代原来的后支臂1S(7)生成版图(续):利用Trace进行电气连接，点击 绘制多边形填补空隙。如Grid太大，点击Options

7、Preferences for Layout，修改如下：更改Spacing1S(7)生成版图(续):利用四个MLIN作为分支线，宽度由仿真结果决定(左w1、右w4)，长度mm(也可使用其它值)。点击ComponetPort，添加端口。点击MomentumPort Editor，将各个端口的Offsetmm(即上面四个MLIN的长度)，并将3、4端口的阻抗改为75(如右图)。最终版图如下页所示：1S微带分支线电桥版图1S(8)版图仿真:点击Momentum-Substrate-Update from Schematic，更新衬底参数。点击Momentum-simulation-Simulate

8、Circuit，设置如图：频率设置1S(8)版图仿真(续):点击Simulate开始进行仿真，由于矩量法运算量较大，请耐心等待。仿真结束后，利用List查看结果，如图(为了查看幅度差与相位差，需要定义两个公式):与原理图仿真结果进行比较，若差别太大，则需修改版图。1S(9)联机帮助对工具按钮的联机帮助将光标移至工具按钮上方，停留一会，可以获得该工具按钮的名称信息。点击Help-Whats This?(或按快捷键Shift+F1)，光标变成问号形状，用此光标点击工具按钮，即可得到较详细的说明。点击Help-Help Topics(或按快捷键F1)，利用索引或查找，可得到详细的说明。1S(9)联机

9、帮助(续)对元件按钮的联机帮助将光标移至元件按钮上方，停留一会，可以获得该元件按钮的名称信息。点击Help-Whats This?(或按快捷键Shift+F1)，光标变成问号形状，用此光标点击元件按钮，即可得到较详细的说明。点击Help-Help Topics(或按快捷键F1)，利用索引或查找，即可得到详细的说明。1S(10)退出ADS在ADS主窗口的菜单中选择File- Exit(或按快捷键Alt+F4)，可退出ADS。对于改动后尚未保存的文件，系统会询问是否保存，根据需要选择。关闭所有其它窗口后，点击桌面下方控制条上的EXIT退出。系统会询问是否Continue?点击OK确认。系统重新显示

10、登录画面，不必关机。1S(二)设计微带环形电桥(1)启动:按照前述步骤启动ADS，创建New Project，此时一个空白的原理图窗口就会打开。(2)编辑原理图（如下页图所示）:1S微带环形电桥原理图1S(2)编辑原理图(续)定义变量：w1（分支臂的宽度），wr（环形的宽度），r1（环形的半径）放置Msub，修改参数如图： 定义测试量如图：1S(2)编辑原理图(续)定义优化目标：定义优化控制器：1S(3)仿真点按 (Simulate)启动仿真。仿真结束后，在Data Display窗口中，点按List按钮查看结果。几次优化后结果如下图：1S(4)生成版图:由于T型结的影响，自动生成的版图布局不

11、理想，需要小幅改变环形的角度。这里我们不再说明，而改用手工绘制。通过原理图仿真优化得到如下值：，r1=6(也可以是其它数值，只要结果合理)。点击 (Create A New Circle)，mm的实心圆。1S(4)生成版图(续):点击 选择cond2层，点击图标按钮 (Create A New Circle)，mm的实心圆。点击菜单命令Edit-Boolean Logical，更改如下图，然后点击OK，生成一个半径6mm，mm的圆环。1S(4)生成版图(续):返回cond层，利用MLIN绘制四臂，宽度设为0.92mm (即w1)，长度设为 。其中2、3臂需旋转放置，如只能旋转45度，点击OptionsPreferences，修改Rotation Increment如下：修改这里1S(4)生成版图(续):点击ComponentPort，依次添加端口。再点击MomentumPort Editor，将各个端口的Offsetmm。利用Trace进行电气连接，点击 绘制多边形填补空隙。最终版图如下页图所示：1S(5)版图仿真:点击Momentum-Substrate-Create/Modif