微帶線(xiàn)匹配的設(shè)計(jì)

1、第3節(jié)微帶線(xiàn)匹配設(shè)計(jì)在前面介紹了設(shè)計(jì)集總參數(shù)元件的匹配網(wǎng)絡(luò)的方法， 但是這種匹配網(wǎng)絡(luò)只適 合于頻率較低的場(chǎng)合，或者是尺寸遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)的情況。隨著工作頻率的提高 和工作波長(zhǎng)的縮小，分立元件的寄生參數(shù)效應(yīng)將變得更加明顯， 設(shè)計(jì)時(shí)相應(yīng)地就 要考慮寄生效應(yīng)，這將使得問(wèn)題變得相當(dāng)復(fù)雜。分立元件的這些問(wèn)題限制了它在 射頻微波電路中的應(yīng)用。通常在幾個(gè) GHz頻段中，射頻工程師常采用分立元件和分布元件混合使用的方法。相 比較于前面的分立元件匹配網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)避免使用電感， 而是用傳輸線(xiàn)替換了電感。 原因是電感比電容具有更高的電阻性損耗，而且電感繞制起來(lái)麻煩，很難做到精確。這種網(wǎng)絡(luò)是由幾段串聯(lián)的傳輸線(xiàn)以及間隔

2、配置的并聯(lián)電容構(gòu)成。在這種匹配網(wǎng)絡(luò)中的分布元件顯示出獨(dú)特的電特性，明顯地不同于低頻集總參數(shù)元件。它適合作為手機(jī)等移動(dòng)通信設(shè)備功率放大器的匹配網(wǎng)絡(luò)。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。TL3T12TUZL傳輸線(xiàn)(TL )和電容元件的混合匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例1:設(shè)計(jì)一個(gè)匹配網(wǎng)絡(luò)將 ZL=(30+j20)ohm的負(fù)載阻抗變換到 Zi n=(60+j80)ohm 的輸入阻抗。要求必須采用兩段串聯(lián)傳輸線(xiàn)和一個(gè)并聯(lián)電容。已知兩段傳輸線(xiàn)的特性阻抗均為50ohm,匹配的工作頻率為 2 GHz。首先，建立一個(gè)工程 matchi ng1_prj ，彈出窗口如下圖Z-=b<ialL E- D-1-ia Tiapl iIbelr*w

3、rl TlmpUU：!DC.BJIJ K_fet_t eDff_m=_PA£_t«t FETjWJfdOfr rtJTfiC# heiTmcSfiFrflq rftlTmsSftPw MflilnTw hBZTbncXxiPw bnearPukKpT LintwSbepRKpTHrfTQrS_P*r-arttf_fC 5_P«an5l4(gB6i3TaJ 5P_BJr_T.: DaUhl* ±lLVk 址 鈕H" *OK' 1.4 jUvIDC1CtTifl,Util點(diǎn)選框內(nèi)的S_Params,然后點(diǎn)OK然后會(huì)光標(biāo)處出現(xiàn)虛框?qū)⑻摽蚍旁诳?/p>

4、白窗體內(nèi)。出TillFirmshlumv2Ohni現(xiàn)S參數(shù)模板如圖示:TfliniTfiimlNue 1Z匸丸Chvn S-PARamETERSUPflrnniSP1Sfcift=1.0 QHz 刖cp-1D.CGH 工 車(chē) g 口 1 OHiI 瞇Lii ：pl-n f Tm plstt dlpA«i 補(bǔ) pl SPB.ram-KOunddB_am rth"TrriTermlNum=1Z=60+j'S0'Ohm然后手工將Zin和ZL值鍵入Terml和Term2的Z參數(shù)，如下圖示：昭mTsfm2Num=2Z =3020 OhmS_P ARAMETERSS=P

5、aramSP1'''Start=1I.O GHzSloped0.0 GHzStet>=0.-1 GHzFK1 DisplavTemplate disptempi ' *'S_Params_Q ual_d6_Srn ith*旦 le Edit Select 業(yè)翻Insert Optionsrile Bit detect vi Lwpfrd"匚 omponvntwSys t wHo d/D an o dF Sytem-PLL conptmentsSystam-PassiveSystefli-Swilch ft Al gar i thmie S

6、yitMi-Ampi & Mixari j System-Data MvdelzTk/Ejl SubsystemsDrawing FormatsLpilttr DG - AllPassiveFazsi vePassiveFkiiivePassiveFazsive:；£mi th Chart HatcKirCircui t Circui t Circuit Circuit Circui t Circui tDG -DG -DG -SG -DG -DG -kllLAnemRLCCoupler FiltersH at chi r =Term lim Num Z=6IITr uiti

7、sior Bi ai.Iihpedance HatchingPLC | FRC.劃.=放置一個(gè)smithchart 元件,目前這個(gè)元件是空的。fsniiferni 1Num=1Z=50+i'S0 Ohm -DA_S m M hC haitM3tch_iii atch ing1 DA SrtiHhChaitMatthlTermTenn2Num=2Z=304j*20 OhmS-PARAL1ETERSParamSP1Stgit=1.0 GHzStoplO.O GHzStep=0J GHz嗣 DisplayTeiiiiplalediplempl*S Paratns Quad dB Smtlti

8、*然后點(diǎn)擊tools，在下拉菜單中找到Smith Chart Utility點(diǎn)擊，啟動(dòng)Smith Chart 工具視窗。如下圖示:QDtiHK-StThi U；1-|±4J l?|riarTicLrik Dnqrti械 IiP用卉5ygH.F!gjCTTUSYS.-.lermTerm INiini-Z=6(bCUStOfl LtfOTfII EtxasitDWiflW.IC-CflPrw»rtILreCIInpedvKf hUchoq.tJpddCwrpwwitSPKE Co(Y¥>atWrConK<Wt 曄MHL. hktbd ExpcftIPKC

9、HikM Gfinw-ritDri&：母境前器by隊(duì)岀X"丹川tflumuI .勺YliVTil hLJUdC.Check RcfrwsrtrtBTi.yer* 咖. rfj info. 時(shí)Jdtf沁.Coaroncft Pflirtte-亡(vfi口ir 電ri. 曲 如丿 Twbw < 00001144(1. piiiimci .SmlihcrRAMIqrA.Export ADS Ptxicfiv Deagnb-Imhnjncrit 條ven .InipcrtS/dcfiMDddb-Bd fIB :羽Tod.匚 onnecb;/ ScktiDfis Worttend

10、-i Tod.iz HzhhHkurt iHbw -jL o0 hU?4irH二 bdWhOHC a :施 1| h進(jìn)FlPLOK4|Ell±4fF"i.k即 hMliBkUlUfimLhiiLCUu，然后點(diǎn)擊先設(shè)置匹配的工作頻率為2 GHz,默認(rèn)設(shè)置為 1 GHz。然后在 Smith Chart工具右下角在彈出的對(duì)話(huà)框中選擇Up date Smith Chart utility from SmartCo ponentOK就可以用ADS自帶的Smith圓圖工具來(lái)設(shè)計(jì)匹配。的Network Schematic中分別選中ZS和ZL，將設(shè)計(jì)要求中的 Zin和ZL值輸進(jìn)去。分別按F

11、回車(chē)鍵，可以看到 Smith圓圖中的源和負(fù)載點(diǎn)將自動(dòng)移動(dòng)到相應(yīng)的位置。如圖所示:蔭 Smith Chart UtilftyFile Edit View Qrdes Help15Freq (GHz)2|ZO (Ohm s)50iVf MormallieBtfin« Sourc«ZLo«d Network Terminations,jSrrTLiS§rg1rTi ChH IJlilitytttTcfr pGHa)£団 Hcmila E«CrnTHLt ScKwtdrHah-zhL口耳Ltj ： ISvtrUCHpraatlA SaLLhZ

12、n-LlkLcJIDi-fini SlurThl-nr TieidktiuT .i-m_3C I QZlu-1 ?沖 0LmL So*世比# 環(huán)電dhTiM0 Land Q E-ou r or5 n*1 ¥I2f «GtTirm|sM2ISJVPIPE OU",hi" AK tirmatd BQODQ +j UKUT 1?E3ril £*： PidnhS-t-3oVdut. Wj+SflKixri.LossCloH接下來(lái)先在 Network Schematic中選中負(fù)載ZL,然后在左上方的Palette中選擇串聯(lián)微帶線(xiàn)，將鼠標(biāo)移動(dòng)到圓圖區(qū)域。匚

13、1&嗨& ©益恰*串級(jí)申X®lTill 4Ctk)2:urtruil SeLttlbc -(*tdnntl_trj I弘QtCM曲i tbCb«rtUitcbSour丈電 Jfel H*lwcr>.4»njVlL / h丁了 3S* DrqUizHh址3CC>05t«rl Tiriq. D3l4 F“q.2 D<9BTb-lIIIUinTr-bctISlRiTr-Hctf"&七72?鼻.：-?；：t : i -<r>4PM丄!SrUh-T.I-I-I L按照同樣的步驟將并聯(lián)電容和另

14、一段串聯(lián)微帶線(xiàn)添加進(jìn)去，另外在Network Response中將開(kāi)始頻率和結(jié)束頻率分別設(shè)為1.0e9和3.0e9。如下圖示:賢 EjM M i>drt tttu&iS® ©©豐 t> *：* 曲 Xrill IIIFc啊(GHa >戲 Hmila E-iDi-fi ni Slur zl<ibd Bfl'iTarL 丁 heid ktig*EpF3C I oSlvl ?中卜Sup Jri-v 3i9HashPI_ Loch Scnarci-二 Lock LmASvu-uCHpHiatlA S>s.Lg>rLlL呂

15、IPththlI ScK«»drHah-zhLo耳LTp : IQ flZD Qlh-p)a s0 l_aDd E-c-u r ov!*"»|SJ1£4 SSfTa E12T3 +j-n 訊 125Hl q-tf S*" ECT PiJVSIPfl Sf31 +j0碼l»Ml*也I HhirbKixri.b<$>paS-tL?sxClOH接下來(lái)通過(guò)手動(dòng)調(diào)整圓圖上三個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置,將曲線(xiàn)末端節(jié)點(diǎn)位置調(diào)整到盡可能與源點(diǎn)重合。在此過(guò)程中可以借助菜單欄中的Zoom in選中局部放大進(jìn)行微調(diào)。如下圖所示:lgTmidi rt

16、iATl UlilFTrEie EjW Iti&w 'dpa fed:匚i&lS予屜©器4 糾袋主XFUitLi曰Ft叫的Hh|2ZQsoCurrml Srhwtac Jlc'bLnl _prj LtfacnL E ZdLITbJ. KaItU-Ic T-mTibh L-KITpFb>ck S4urc4I Wk LoP 1科4如1"O* L D-a d 0 3 q-u r q -DA-Ski LbChir-ntkl _ .g /嚴(yán)】、/ill' /'/n 富*2 / 111 /a /-4Sl>rl. F"

17、q- L 0*9V<£E>HPlP2-112 T4J aSTBT +j0 TEMfl +jfmidi niATi umrty-0 EH 32 Milj KPS Li renal ,Z4：:CJ&(S ，翎©豐4 *觸僦主XS'Tt 叫 Hx) Is7Q ddSOTl-3C-Cbfl¥g： i.t3612 pT 1019：匚 jl.OttS 0Currml Srhn機(jī)aciM 氐eJl"|"讓血哪l_prj L弘*TtCwpon血； DA_£i LbChir-ntcklZ OWL*-0 H5W0 &T

18、523 +jn yy|SL1<IE>HPl"r-I Mild ME Ci renal)|SL1rn*KIs>PEFl24： M.D Vtlu± E3.5W Dtc loii: 口 L DW 血 |KtE4-i.C1»H4然后單擊 Build ADS Circuit將設(shè)計(jì)的匹配網(wǎng)絡(luò)Up date到電路原理圖中。如下圖示:Eic EjH SCiwr '603 trt口&囪色t> *1* 扣 XWI1/ SJi"DfLTi 54ur?i-yLr44 H中vk TrhTitdn£J.3»d Daa-)1

19、-JC OI Lack _E-bd lapadunLprlc S-aITCH-IuichCuTTtnt SckwtlL-T t rAi Of I _jrrj ' I1<>LD(d S 口 u r I-ZDW-LTG*. D. 34300U. LBTfl S.O.TWSTvsn：0 aTfiES tj-0 MS®pl*輛 2"£Lrb.L氣 r miCdirIrq'E prj miCttiirT * ISdicwticM弘 urtffftnKrtUK ZbHIOvLUiIcLIHJ. » :>lI I -JPlrH卜IId

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21、 I呂 CII, wnhn ,1_"O'HO L EK ,>1' s Ten < NiJi'llm1m = 1Z=60*j*S0 OhmI.I.DA SmitCharrMatcnl matchingl I、" IDA._SmicriChartMatch1Fp=2 G HiS LHJ rcsTeR 刖曲沖 e Souficeenable=Fal5e . Rg=50.Ohri .Lg=1 nH§=4 RAHETEBR)hn| '''li血“苛f論 n瑋"-'gUKceFil&Spar

22、m="3(1.1 /' -S ourceJm plype =Sou rcaknp sdance 蹦驢=RLC.翥翳驢騎囲曰曲a舊P=u 曲字6 OrtirinHpF"S_Pa ram s_Qua d_d B_Sm ith"IlfYlei 111TermsNum =2 簾蒯朋ftiOhmzLoalE'l&="ZLoad sip" LQaiFil9Spam="S(1.-tr - LoadlnpTyt>e=LO3d knpe(Janc-& 20=50 Ohm接著按下工具欄中的 P ush Into Hi

23、erarchy,可以通過(guò)申5?*sct 如rwfrt SUM BMti L&fftjt 5iat :!如 CvTlg 04 鐵GM.UMb*<"CE4DqUbllfe MHO ID e 專(zhuān)屈規(guī)書(shū)佇場(chǎng)6 ” o 士寫(xiě)山怎盒簾鬥E時(shí)pid intcifieg 嚇葉TmiCcMrtfl prj 1 DA|fw*t 曲 tor* Ijiflfc注Bl阪 血如 DtfWrttiLink Miis彗購(gòu) 也如fe Mcwjjn bcr_s:珀鍛筑QQ備懸臺(tái) 庁時(shí)謡®園;:* ”T O 士月曲歳、=妙0 ®I?JA"l LdL冋L u*W ,i匕阿3皿1曰

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25、后在 match in gl.ds n.“.-712-工二 ao Qhm E=a3JO g腦血護(hù)GHZI rrt-iTi ti I -icrioFd -P2MurTi=3I Mtdiintl_prj MtchinBl (SchaaaltcJJb>rt gm I 2.二 ."：DvL“ Oe»iCMvk>d: QejgMHO tJUZ *蹟毬00?臥懇iSTif得殆題園代ifrant X吉懇曲m 、農(nóng)<2>，妙01®FdetU-B*0C'«*J日9otr I曰旨S Tfermi e Num"l b|z-604f80

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