如何有效利用ADS設(shè)計微帶混頻器電橋

1、1S如何有效利用ADS設(shè)計微帶混頻器電橋 (一) 設(shè)計4的微帶分支線電橋 (二) 設(shè)計4的微帶環(huán)形電橋1S(一) 設(shè)計微帶分支線電橋(1)登錄、啟動ADS按鍵盤最右上角鍵啟動工作站，機器自檢后出現(xiàn)登錄畫面。在login提示符(或提示窗口)下輸入用戶名，回車后輸入password(注意:不回顯)，確認(rèn)后進入CDE環(huán)境。在桌面上點擊鼠標(biāo)右鍵，選中彈出菜單中Programs -Console項。在窗口命令行中鍵入hpads，回車后等待一段時間，出現(xiàn)ADS主窗口。注意：UNIX區(qū)分大小寫1S(2)新建工程(project)目錄點按 (Create a New Project),系統(tǒng)彈出新建窗口。在彈出

2、的對話框中鍵入工程名：例如branchline，點按Length Unit按鈕，將長度單位設(shè)為毫米(millimeter)，確認(rèn)后回到New Project對話框，點按OK。現(xiàn)在主窗口顯示你已經(jīng)在工程目錄branchline下了。注意子目錄(data、networks等等)已自動創(chuàng)建，而且圖標(biāo)按鈕 (New Schematic Window)和 (New Layout Window)等按鈕也已激活。1S(3)創(chuàng)建原理圖在ADS主窗口中點按 (New Schematic Window)按鈕： (或執(zhí)行菜單命令：WindowNew Schematic )，將創(chuàng)建原理圖窗口。注意：缺省情況下新工程目

3、錄一創(chuàng)建就會自動彈出一個原理圖窗口(可以通過菜單命令Option Preferences進行設(shè)置)。因此這一步只在原理圖窗口沒有被打開或需要同時打開多個原理圖窗口時才需執(zhí)行。1S(3)創(chuàng)建原理圖(續(xù))注意原理圖窗口頂部title bar中顯示了工程名(branchline)和原理圖名(缺省為untitledN)，其中N是遞增的整數(shù)。通過移動鼠標(biāo)熟悉一下菜單和按鈕選項；點按元件庫列表 (Component Palette List)右側(cè)的小箭頭，上下卷動滾動條觀察它是如何工作的。點擊這里1S(4)編輯原理圖點擊菜單命令File-New，選擇S_Params模板，生成NewDesign。將S_Pa

4、rameters元件的起始頻率改為，終止頻率改為，步長。選擇該模板1S(4)編輯原理圖(續(xù))定義變量如右圖所示：繪制電路原理圖如下頁圖所示：(這是一個變阻抗分支線電橋)1S微帶分支線電橋原理圖1S(4)編輯原理圖(續(xù))放置Msub，修改參數(shù)如圖：定義測試量如圖：1S(4)編輯原理圖(續(xù))定義優(yōu)化目標(biāo)：定義優(yōu)化控制器：1S(5)對原理圖進行仿真點按 (Simulate)啟動仿真。當(dāng)狀態(tài)(Status)窗口出現(xiàn)一段時間后，將看到這樣一條消息：Simulation finished表示仿真已經(jīng)成功結(jié)束，數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好可以顯示。(若仿真失敗，將有出錯信息，可以根據(jù)該信息修改原理圖。)關(guān)閉Status窗

5、口。1S(6)顯示結(jié)果點按圖標(biāo)按鈕 (New Data Display Window)，出現(xiàn)Data Display窗口。點按List按鈕(選擇制作列表)，然后將鼠標(biāo)(帶虛框)移動到窗口內(nèi)的適當(dāng)位置，單擊鼠標(biāo)即彈出Insert Plot對話框。在Insert Plot對話框中選中數(shù)據(jù)列表中的數(shù)據(jù)(如S1,1)，然后點按Add按鍵，確認(rèn)后，回到Insert Plot對話框中按OK。1S結(jié)果如下圖：如果不符合要求，則要再次仿真優(yōu)化，必要時可以更改優(yōu)化方法，甚至可以修改原理電路。(優(yōu)化目標(biāo)通常都定的較高，最終結(jié)果只要合適即可)。(6)顯示結(jié)果(續(xù)):1S(7)生成版圖:點擊菜單命令LayoutGen

6、erate/Update Layout，生成版圖?？赡苡胁糠衷]能自動生成，可以點擊Layout Place Components From Schem To Layout，然后選中該元件來手動布版(除非特別聲明，以下操作，均在Layout窗口中執(zhí)行)。由于是變阻抗分支線電橋，后支臂有重合。記下有重合的TL4的長度，然后刪除。放置較短的一節(jié)MLIN，再傾斜45度放置兩節(jié)MLIN(如下頁圖所示)，使這三節(jié)MLIN的總長度與原來TL4的長度相等。1S使用這三節(jié)MLIN替代原來的后支臂1S(7)生成版圖(續(xù)):利用Trace進行電氣連接，點擊 繪制多邊形填補空隙。如Grid太大，點擊Options

7、Preferences for Layout，修改如下：更改Spacing1S(7)生成版圖(續(xù)):利用四個MLIN作為分支線，寬度由仿真結(jié)果決定(左w1、右w4)，長度mm(也可使用其它值)。點擊ComponetPort，添加端口。點擊MomentumPort Editor，將各個端口的Offsetmm(即上面四個MLIN的長度)，并將3、4端口的阻抗改為75(如右圖)。最終版圖如下頁所示：1S微帶分支線電橋版圖1S(8)版圖仿真:點擊Momentum-Substrate-Update from Schematic，更新襯底參數(shù)。點擊Momentum-simulation-Simulate

8、Circuit，設(shè)置如圖：頻率設(shè)置1S(8)版圖仿真(續(xù)):點擊Simulate開始進行仿真，由于矩量法運算量較大，請耐心等待。仿真結(jié)束后，利用List查看結(jié)果，如圖(為了查看幅度差與相位差，需要定義兩個公式):與原理圖仿真結(jié)果進行比較，若差別太大，則需修改版圖。1S(9)聯(lián)機幫助對工具按鈕的聯(lián)機幫助將光標(biāo)移至工具按鈕上方，停留一會，可以獲得該工具按鈕的名稱信息。點擊Help-Whats This?(或按快捷鍵Shift+F1)，光標(biāo)變成問號形狀，用此光標(biāo)點擊工具按鈕，即可得到較詳細的說明。點擊Help-Help Topics(或按快捷鍵F1)，利用索引或查找，可得到詳細的說明。1S(9)聯(lián)機

9、幫助(續(xù))對元件按鈕的聯(lián)機幫助將光標(biāo)移至元件按鈕上方，停留一會，可以獲得該元件按鈕的名稱信息。點擊Help-Whats This?(或按快捷鍵Shift+F1)，光標(biāo)變成問號形狀，用此光標(biāo)點擊元件按鈕，即可得到較詳細的說明。點擊Help-Help Topics(或按快捷鍵F1)，利用索引或查找，即可得到詳細的說明。1S(10)退出ADS在ADS主窗口的菜單中選擇File- Exit(或按快捷鍵Alt+F4)，可退出ADS。對于改動后尚未保存的文件，系統(tǒng)會詢問是否保存，根據(jù)需要選擇。關(guān)閉所有其它窗口后，點擊桌面下方控制條上的EXIT退出。系統(tǒng)會詢問是否Continue?點擊OK確認(rèn)。系統(tǒng)重新顯示

10、登錄畫面，不必關(guān)機。1S(二)設(shè)計微帶環(huán)形電橋(1)啟動:按照前述步驟啟動ADS，創(chuàng)建New Project，此時一個空白的原理圖窗口就會打開。(2)編輯原理圖（如下頁圖所示）:1S微帶環(huán)形電橋原理圖1S(2)編輯原理圖(續(xù))定義變量：w1（分支臂的寬度），wr（環(huán)形的寬度），r1（環(huán)形的半徑）放置Msub，修改參數(shù)如圖： 定義測試量如圖：1S(2)編輯原理圖(續(xù))定義優(yōu)化目標(biāo)：定義優(yōu)化控制器：1S(3)仿真點按 (Simulate)啟動仿真。仿真結(jié)束后，在Data Display窗口中，點按List按鈕查看結(jié)果。幾次優(yōu)化后結(jié)果如下圖：1S(4)生成版圖:由于T型結(jié)的影響，自動生成的版圖布局不

11、理想，需要小幅改變環(huán)形的角度。這里我們不再說明，而改用手工繪制。通過原理圖仿真優(yōu)化得到如下值：，r1=6(也可以是其它數(shù)值，只要結(jié)果合理)。點擊 (Create A New Circle)，mm的實心圓。1S(4)生成版圖(續(xù)):點擊 選擇cond2層，點擊圖標(biāo)按鈕 (Create A New Circle)，mm的實心圓。點擊菜單命令Edit-Boolean Logical，更改如下圖，然后點擊OK，生成一個半徑6mm，mm的圓環(huán)。1S(4)生成版圖(續(xù)):返回cond層，利用MLIN繪制四臂，寬度設(shè)為0.92mm (即w1)，長度設(shè)為 。其中2、3臂需旋轉(zhuǎn)放置，如只能旋轉(zhuǎn)45度，點擊OptionsPreferences，修改Rotation Increment如下：修改這里1S(4)生成版圖(續(xù)):點擊ComponentPort，依次添加端口。再點擊MomentumPort Editor，將各個端口的Offsetmm。利用Trace進行電氣連接，點擊 繪制多邊形填補空隙。最終版圖如下頁圖所示：1S(5)版圖仿真:點擊Momentum-Substrate-Create/Modif