4.4 利用阻抗匹配工具设计匹配网络
在ADS自带的工具中,含有阻抗匹配工具Impedance Matching
4.4.1设计低通匹配网络
设计指标:
(1)设计低通集总参数匹配网络
(3)源阻抗Zs=50Ω
(4)负载阻抗ZL=(80-j60)Ω
(5)特性阻抗Zo=50Ω
4.4.2利用阻抗匹配工具进行设计
设计过程:
(1)创建工作空间q412中新建原理图e1,并设置好有关参数。
(2)在元件面板列表Impedance Matching中,单击低通滤波器MTCH图标,将DA_LCLowpassMatch1控件插入原理图e1中,如图4.53所示。
图4.53 在原理图中插入DA_LCLowpassMatch1控件
(3)在原理图e1中,执行菜单命令Tools→Impedance Matching,弹出Impedance Matching Utility窗口。Impedance Matching Utility窗口。
(4)在Impedance Matching Utility窗口中Smartcomponent项选为DA_LCLowpassMatch1,单击Matching Assistant选项。设置①频率选择为1GHz,②在Source Impcdance项中,源阻抗选择为50Ω,③在Load Impedance项中,负载选择为Z=(80-j*60)ohm。如图4.54所示。
图4.54 Impedance Matching Utility设计窗口
(5)单击Design按钮,软件会自动完成阻抗匹配网络的设计。并弹出对话框如图4.55。
图4.55
(6)现在原理图e1中的阻抗匹配网络已经有了子电路。在原理图中选中阻抗匹配网络DA_LCLowpassMatch1元件,然后单击原理图工具栏中的↓按钮,进入子电路,子电路如图4.56所示。
图4.56 阻抗匹配网络DA_LCLowpassMatch1的子电路
(7)在原理图的工具栏中单击↑按钮,由子电路退出。
(8)双击原理图e1中的阻抗匹配网络DA_LCLowpassMatch1元件,打开Lossless Lowpass Matchl窗口,如图4.57所示,可以观察匹配网络DA_LCLowpassMatch1的参数。
图 4.57 Lossless Lowpass Match窗口
(9)在原理图e1视窗中,执行菜单命令Insert→Template,弹出Insert Template对话框。选择S-Params,再单击OK按钮,在原理图e1中插入S参数仿真模板。
(10)在原理图e1中,将Term1作为源;将Term2作为负载,设置成Z=(80-j*60)ohm 。同时改变S参数控件的设置,改为从0~2GHz,步长为0.1GHz。这时,原理图e1如图4.58所示。
图4.58 设置完成的原理图e1
4.4.3 观察仿真结果
1.方法1
在原理图e1中,单击仿真按钮进行仿真,弹出数据显示视窗,如图4.59所示。由于原理图采用的模板为S-Params,数据显示视窗的显示方式是固定的,S11、S22用史密斯圆图显示,S12、S21用矩形框显示。
图4.59 原理图e1的仿真结果
2.方法2
(1)在Impedance Matching Utility窗口中, 单击Simulation Assistant选项. 选择①频率扫描的起始值设为0MHz,②频率扫描的终止值设为2GHz,③频率扫描的步长设为2OMHz 。如如图4.60所示。
图4.60 Impedance Matching Utility仿真设置窗口
(2)单击Impedance Matching Utility窗口中的Simulate按钮,软件将自动完成对S参数的仿真。这时弹出数据显示视窗,如图4.61所示。由于是对Impedance Matching Utility窗口仿真,数据显示视窗的显示方式是固定的。
图4.61 Impedance Matching Utility窗口的仿真结果