第二节课-匹配课件..ppt

1、在射频电路的设置校正中，阻抗匹配是重要的一环。 阻抗匹配的目的是使负载阻抗与源极阻抗的共轭匹配，获得最大的功率传输，使馈线上的功率损耗最小化。 实现上述匹配的一般方法是在源和负载之间插入被动网络。 这样的网络通常被称为匹配网络。 因为微带线的线长与电路的工作频率有关，所以在低频电路中，如果用微带线方式进行修正，则电路基板面积过大而无法适用，通常在LC离散器件中匹配。 但是，在高频电路中，微带线被广泛使用。 本部分简单论述了匹配的基本原理，分别论述了分立零件和微带线匹配的具体方法，介绍了ADS带有的Smith圆图匹配工具和LincCacl工具，并介绍了带有自带工具的分立零件和微带匹配的基本原理，

2、Smith Chart Utility Tool是ADS附带的工具，提供Smith Chart的全部功能，不仅能进行阻抗匹配，而且对Smith Chart输入输出稳定性圆，等增益圆，等q值线， 在打开可以绘制的1.1.1Smith Chart Utility的电路图窗口中，通过执行菜单指令【Tool】-【 Smith Chart】可以打开smithchartutility。 设计向导菜单提供了多种访问Smith Chart Utility的方法(在首次安装ADS时选择完全安装，否则向导菜单中显示的工具将变得不完整)。 (1)【设计指南】-【amplifier】-【工具】-【smithchart

3、utility】。 (2)【设计指南】-【过滤器】-【缝合图片】。 (3)【设计指南】-【mixers】-【工具】-【smithchartutility】。 (4)【设计指南】-【osclillar】-【工具】-【小图片】。 Smith chart实用程序工具说明、和Smith chart实用程序界面如下图所示。 Simth Chart Utility可以和电路图上的Smith Chart Matching控制器联合。 也可以单独使用。 在回路图窗口的部件面板列表的Smith Chart Matching栏中，可以如下图所示调用Smith Chart Matching。Simth饼图控制、1.

4、1.2 Smith Chart Utility接口介绍Smith chart utility的接口，如下图所示，进行绘图区域、残奥仪表提示区域、网络响应区域、一致电路预览等、菜单栏、工具栏、组件调用面板、绘图区域、残奥仪表提示区域、网络响应图、匹配网络预览区域、当前对应的原理图和Smith Component，右上角的“Current Schematic”和“Current Schematic”。 智能组件控件更新时，Smith Chart Utility残奥仪表也更新，原理图的Smith组件控件更新时，Simth Chart Utility残奥仪表也更新， 1.1.3包含菜单栏和工具栏菜单栏

5、(1)【File】菜单【New Smith Chart】:新的smithchartutility【opensmithchart】:现有的smithchartutility【ssity th chart实用程序【导入数据文件】:导入数据文件，例如s2p【退出实用程序】:当前的Smith chart实用程序(2)【edit】菜单【删除智能组件】 【Refresh】:更新【End Command】:结束当前的操作，(3)【View】菜单【Chart Option】:在此Smith饼图是阻抗还是导纳，主要的【colors】:smith饼图中显示的不同的圆系和曲线的【S Parameter】:输入s残奥

6、仪表【Noise Parameter】:输入噪音残奥仪表【Palette】:绘图区域左上角的Palette元设备列表【Zoom In】:将所选区域【Auto Zoon】放大的圆【output stabit 等q值曲线【Noise】:绘图等干扰圆【VSWRin】:绘图输入等VSWR 【VSWRout】:绘图输出等VSWRin，【Bilateral】:双向化设定修正。 其中包括等增益圆和等有效功率增益圆(5) 【帮助】菜单【Smith chart实用程序文档】:帮助文件的主题和目录【aboutsmithchartutility】:关于smithchart新的Smith chart实用程序： smi

7、thhart 保存thchartutility :打印：在绘图区域的smith饼图中显示(或不显示)阻抗饼图：饼图区域中的smith饼图快捷按钮：全部显示的快捷按钮：零件面板快捷按钮：删除智能组件快捷按钮，1.1.4 Smith图表实用程序绘图区域smart cc 、(1)左上角的2列12个图标可以绘制与smith chart对应的设备进行匹配。 具体而言，源极(共轭)端口：负载端口：串联电感，沿电阻圆从下向上：并联电感，沿导纳圆逆时针移动，沿电阻圆逆时针移动，沿电阻圆从上向下：并联电容， 沿导纳圆顺时针移动沿导纳圆从上至下：串联电阻，沿等电抗圆移动：并联电阻，沿等选择器圆移动：变压器，沿等q

8、值线移动：串联微带线，沿等VSWR圆顺时针移动：并联短路迈克尔可以使用【View】下拉菜单【Chart Option】选项修正刻度，使用【Color】选项修正颜色。 绘图区域内可描绘输入输出稳定性圆、等增益圆、等q值线、等VSWR圆、等噪声源等，具体的匹配电路也在此示出。 (3)输入输出不稳定圆、等增益圆、等噪声圆是与晶体管具有密切关系的圆系， 要画这些圆，首先要输入Smith Chart Utility中的某个晶体管偏置和某个频率下的s残奥和噪声残奥仪表(这些残奥仪表可以在设备手册中找到，也可以从ADS的数据文件中得到下图左图所示的菜单此时，可绘制晶体管在此偏置频率下的输出输入稳定性圆、等增

9、益圆系、输入输出等VSWR圆系等。 如下图所示。输入稳定性圆、输出稳定性圆、输入等VSWR圆、输出等VSWR圆、等增益圆、资金用等增益圆、(5)图中的输入输出稳定性圆、等增益圆等如下图所示。输出稳定性圆、输入稳定性圆、资金用功率等增益圆、动作功率等增益圆、(6)图的输入输出驻波比圆如下图所示。输入等VSWR日元、输出等VSWR日元、(7)输入噪声残奥表如下图所示。 4个残奥仪表的含义为：伽马选项：最小噪声下的输入端子最佳反射系数绝对值argGammaOPT :最小噪声下的输入端子最佳反射系数的复角度Fmin :最小噪声系数(dB )，并且与偏置条件和工作频率相关联。Rn :器件的等效噪声电阻此

10、时，可以绘制晶体管的此偏置频率下的等噪声圆系。 执行菜单命令【Cirle】-【Noise】，绘制的等噪曲线如图所示。 校正噪声系数，不同的噪声源、噪声系数圆、(8)绘图的等q值曲线如下图所示。 另外，通过改变这里的残奥参数可以得到不同的等q值曲线、等q值曲线，在这些曲线和圆系统中，等q值曲线、等噪声曲线、等增益曲线通过调节各自的值可以看到不同的q值、不同的噪声系数、不同增益的曲线和圆系统。 调整各曲线圆系的线的颜色，如下图所示，也可以执行菜单【View】-【Colors】。 (10 )在Smith饼图上，可以设定频率和正规化阻抗，勾选“Normalize”表示正规化。 如下图所示。 点击(11

11、 )“define source/load networktermination”按钮，显示“network termination”对话框，可如下图所示设定输入输出阻抗。输入阻抗和输出阻抗Resisitive :电阻Series RL :串联电阻、电感Series RC :串联电阻、电容器并联rl :并联电阻、电感并联RC :并联电阻、电容器、Series RLC :串联电阻、电感、 电容器并联RLC :并联电阻、电感、 取入电容器S-Parameter File残奥元数据文件的阻抗Complex Impedance :复阻抗手动输入：手动输入1.1.5 Smith Chart Ulilit

12、y频率响应区域Smith chart h Chart Ulility网络区域可以方便快速地查看匹配网络的性能和响应，以便检查匹配的网络并观察提供的数据性能，而Smith Chart中的每个更改都可以调整频率另外，在匹配网络的图表区域中可以看到匹配电路的结构和部件。 选择部件后，该部件的残奥仪表值将显示在下方。 另外，网络响应(频域)可指示匹配网络的s残奥仪表的振幅和相位。 开始频率：开始频率(单位Hz )“停止频率”:截止频率(单位Hz) “Max”:纵坐标的最上端的最大值。 对于幅度响应，最大值为1。对于相位响应，最大值为180 “Min :纵坐标最下端的最小值。 对于振幅响应，对于最小值为

13、0的相位响应，最小值为-180 “Type”:设定显示类型，振幅、相位或dB的3种方法“Tracel2”:选择s残奥仪表(蓝线)“Tracel2”:选择s残奥仪表，2 .离散电容器(2)在电路图中追加Smith Chart Matching控件，设定相关频率和输入输出阻抗等残奥参数。 (打开Smith chart实用程序，引入与Smith chart匹配控件对应的相关残奥参数或输入相关残奥参数。 (在Smith chart实用程序中选择设备并完成匹配。 (5)生成匹配电路图。 设定修正目标：设定l型阻抗匹配网络，使与信号源的负载匹配，频率为50MHz。 (1)如下图所示，新建ADS项目，新建电

14、路图。 添加了一个控件，在原理图中显示端口和S-parameters，如下图所示。(双击Term端口，打开配置对话框，分别将Term1设置为Term2。 此处，将Term1设为源，将Term2设为负载，如下图所示。 (3)从零件面板列表中选择“Smith Chart Matching”，单击图标，在电路图中添加“DA-SmithChartMatching”控件，如下图所示考虑方向后使用。 因为工作频率为50MHz，所以S-Parameters控件设定为1-100MHz，步长设定为1MHz，如下图所示。双击源/输入方向、负载/输出方向、(DA-SmithchartMatching )控件，如下图所示设置有关控件的关残奥参数。 在上图中，关键字设定为Fp=50MHz、源类型=com