ADS射频电路设计之：微带单枝短截线匹配电路的仿真

利用ADS2011软件设计匹配电路通常有两种方法，本小节首先介绍如何通过“DesignGuide”进行微带单枝短截线匹配电路的设计与仿真。

设计目标：设计微带单枝短截线匹配电路，把阻抗为(30+j*50)Ohm负载匹配到阻抗为(55-j*40)Ohm的信号源，中心频率为1.5GHz。

1、建立工程

（1）运行ADS2011，弹出ADS2011主窗口。

（2）选择【File】→【New Workspace】命令，弹出“NewWorkspace Wizard”对话框。对话框中【Create in】栏中为默认的工作路径，在【Workspace Name】输入工程名为：MLIN_SMatching，如图3-41所示。点击三下Next,选择StandardADS Layers,0.0001 millimeter layout resolution，单击【Finish】，完成新建工程。

2、设计原理图

（1）新建原理图，命名为“MLIN_SMatching”并保存，在原理图设计窗口的面板列表中选择 “Passive Circuit DG - Microstrip Circuits”，然后在原理图中加入元件“MSUB” (微带基片)和元件“SSMtch” (微带单枝短截线匹配)。

（2）在原理图设计窗口的菜单栏中选择【Insert】→【Template】，打开“Insert Template”选择窗口，选择“S_Params”再单击“OK”，在原理图中插入S参数仿真模块。

（3）双击元件“MSUB”，如图3-42所示设置微带基本参数。

（4）双击元件“DA_SSMatch1_MLIN_SMatching”，设置中心频率为F=1.5GHz，输入阻抗为Zin=55+j*40Ohm（与源阻抗 =55-j*40Ohm共轭匹配），负载阻抗为Zload=30+j*50Ohm。

（5）设置Term1阻抗为Z= 55-j*40Ohm，Term2阻抗为Z= 30+j*50Ohm，这里以Term1作为源阻抗，Term2为负载阻抗。再将S参数的扫频范围设置为1到2GHz，步长为0.001GHz，设置完参数的原理图如图3-43所示。

（6）在原理图设计窗口的菜单栏中选择【DesignGuide】→【Passive Circuit】，自动弹出“Passive Circuit”窗口，然后双击“Microstrip Control Window…”打开“Passive Circuit DesignGuide”窗口，如图3-44所示。

（7）在“Passive Circuit DesignGuide”窗口的“SmartComponent”栏中选择“DA_SSMvatch1”，再单击“Design”，等待“Design Progress”为100%后，关闭“Passive Circuit DesignGuide”窗口返回原理图设计窗口。

（8）在原理图设计窗口，单击“Push Into Hierarchy”按钮 ，再单击原理图设计窗口中“SSMtch”元件，可以查看自动生成的匹配网络的子电路，如图3-45所示。

（9）然后我们单击“Pop Out” 按钮回到上层原理图中.。

（10）下一步我们进行S参数的仿真，单击工具栏中的“Simulation”按钮，仿真完成后会自动弹出数据显示窗口，如图3-46所示。

从图3-46中我们可以看出，S(1,1)，S(1,2)，S(2,1)，S(2,2)参数值都比较理想，整个仿真过程已经实现了微带单枝短截线的电路匹配。

上面我们已经展示了ADS进行单枝短截线匹配的全部过程，需要补充的是，在50欧的射频系统中，微带线的特性阻抗一般是20～200欧，如果微带线特性阻抗太高，微带线宽比较窄，由于电路板加工精度的限制，误差相对会比较大。如果微带线特性阻抗比较低，微带线会比较宽，电路板体积会比较大。因此，在微带线匹配设计的时候我们要适当选择特性阻抗。单枝短截线匹配可以实现任意输入阻抗Zin和实部非零的负责阻抗ZL的匹配，由于其简单，适用特点，单枝短截线匹配在射频放大器电路中已经到广泛应用。