7.1.1 利用Design Guide设计分支定向耦合器
1.创建原理图视窗
新建工作空间q701中创建一个分支定向耦合器的原理图视窗e1 。
2.利用Design Guide设计分支定向耦合器
首先利用ADS中的Design Guide设计3.8GHz的微带分支定向耦合器原理图。
（1）在原理图的元件面板列表上，选择微带线TLines-Microstrip元件面板。在微带线元件面板上，选择MSUB插入原理图的画图区，在画图区中双击MSub1，弹出Edit Instance Parameters对话框，对微带线参数控件MSub1进行设置。
（2）在原理图的元件面板列表上，选择无源网络微带电路设计向导Passive Circuit DG-Microstrip Circuits元件面板。在无源网络微带电路设计向导元件面板上，选择分支定向耦合器BLCplr插入原理图的画图区。在画图区对分支定向耦合器控件DA_BLCoupler1进行设置。
（3）设置完成的微带线参数控件MSub1和分支定向耦合器控件DA_BLCoupler1如图7.1所示。
图7.1 设置MSub1控件和DA_BLCoupler1控件
（4）在原理图视窗中，执行菜单命令DesignGuide→Passive Circuit，弹出Passive Circuit对话框，如图7.2所示。
图7.2 Passive Circuit对话框
（5）在Passive Circuit对话框中，选择Passive Circuit Control Window项，单击OK按钮关闭Passive Circuit对话框，同时将弹出设计向导窗口Passive Circuit DesignGuide。如图7.3所示，其中SmartComponent栏为DA_BLCoupler1。
图7.3 Passive Circuit DesignGuide窗口
（6）在Passive Circuit DesignGuide窗口中，单击Design Assistant选项，然后再单击Design按钮，ADS将自动完成分支定向耦合器的设计过程，如图7.4所示。
图7.4 ADS自动完成分支定向耦合器的设计
（7）现在原理图中的分支定向耦合器控件DA_BLCoupler1已经有了子电路。下面观察子电路，步骤如下。
①在原理图中选中分支定向耦合器控件DA_BLCoupler1
②单击原理图工具栏↓按钮，进入子电路。DA_BLCoupler1子电路如图7.5所示。
③在原理图的工具栏中单击↑按钮，由子电路退出。 
图7.5 分支定向耦合器控件DA_BLCoupler1的子电路
3.原理图仿真
（1）选择S参数仿真元件面板，在元件面板上选择负载终端Term，4次插入原理图中，定义负载终端Term1为输入端口，负载终端Term2为直通输出端口，负载终端Tenn3为耦合输出端口，负载终端Term4为隔离端口。在原理图工具栏中单击接地按钮，4次插入原理图，让4个负载终端Term接地。
（2）单击工具栏中的连线按钮，将原理图中的负载终端Term和分支定向耦合器控件DA_BLCoupler连接起来。
（3）在S参数仿真元件面板上选择S参数仿真控件SP插入原理图的画图区，对S参数仿真控件SP设置如下。
①频率扫描类型选为线性Linear
②频率扫描的起始值设为3GHz
③频率扫描的终止值设为5GHz
④频率扫描的步长设为0.01GHz
⑤其余的参数保持默认状态。
（4）单击S参数仿真控件设置窗口中的OK，完成对S参数仿真控件的设置。用于仿真的原理图如图7.6所示。
图7.6 用于仿真的原理图
（5）在原理图工具栏中单击仿真按钮，运行仿真。仿真结束后，数据显示视窗自动弹出，用户自己选择需要显示的数据和数据显示的方式。这里选择的步骤和显示的结果如下。
I用矩形图显示输出端口的耦合度，如图7.7所示。可以看出，在4GHz直通端口②与耦合端口③的输出一样。但本设计要求在3.8GHz时直通端口②与耦合端口③的输出一样（-3dB）。
图7.7 用矩形图显示输出端口的耦合度图
II用矩形图显示输出端口的相位差，如图7.8所示。可以看出，-80.321-（-169.561）=89.24度。但本设计要求在3.8GHz时直通端口②与耦合端口③输出的相位差为90度。
图7.8 用矩形图显示输出端口的相位差
III用矩形图显示输出端口的回波损耗，如图7.9所示。可以看出，在3.8GHz时回波损耗为-17.055dB,没有达到回波损耗的最大值。
图7.9 用矩形图显示输出端口的回波损耗
（1）将原理图e1另存为e2。
（2）修改分支定向耦合器控件DA_BLCoupler1，设置Delta=0.65 ，如图7.10所示。
图7.10 重新设置DA_BLCoupler1控件
（3）在原理图e2视窗中，执行菜单命令DesignGuide→Passive Circuit,弹出Passive Circuit对话框。选择Passive Circuit Control Window项，单击OK按钮关闭Passive Circuit对话框，又弹出设计向导窗口Passive Circuit DesignGuide。在Passive Circuit DesignGuide窗口中,单击Design Assistant选项，然后再单击Design按钮，ADS将又一次自动完成分支定向耦合器的设计过程。
（4）现在原理图e2中的分支定向耦合器控件DA_BLCoupler1有了新的子电路，新的子电路如图7.11所示。
图7.11 调整后的分支定向耦合器控件DA_BLCoupler1的子电路
（5）在原理图工具栏中单击仿真按钮，运行仿真。
（6）用矩形图显示输出端口的耦合度，如图7.12所示。可以看出，在3.8GHz时S21与S31样，表明端口①输入时，直通端口②与耦合端口③的输出相同；在3.8GHz时S24与S34一样，表明端口④输入时，直通端口③与耦合端口②的输出相同。满足技术指标。
图7.12 用矩形图显示输出端口的耦合度
（7）用矩形图显示输出端口的相位差，如图7.13所示。本设计要求在3.8GHz端口①输入时，直通端口②与耦合端口③输出的相位差为90度，计算得出-92.183-（177.838-360）=89.979，满足技术指标。本设计要求在3.8GHz端口④输入时，直通端口③与耦合端口②输出的相位差为90度，计算得出-92.183-（177.838-360）=89.979，满足技术指标。
图7.13 用矩形图显示输出端口的相位差
（8）用矩形图显示输出端口的回波损耗，如图7.14所示。可以看出，在3.8GHz回波损耗为-30.601dB,与图7.9相比有较大改善。 
图7.14 用矩形图显示输出端口的回波损耗