基于-ADS仿真wilkinson功分器.doc

微带wilkinson功分器的仿真设计实验报告学院电子科学与工程学院学号指导教师2016年10月21日一、实验目的了解功率分配器电路的原理及设计方法。学****使用ADS软件进行微波电路的设计,优化,仿真。掌握功率分配器的制作及调试方法。二、—。双端输出,功分比为1:1。通带个端口反射系数小于-20dB。两个输出端口的隔离度小于-20dB。。三、设计思路图一:设计思路示意图四、理论分析设计基本工作原理分析功率分配器是三端口电路结构,其信号输入端的输入功率为P1,而其它两个输出端的输出功率分别为P2和P3。理论上,由能量守恒定律可知:P1=P2+P3。端口特性为:(1)端口1无反射(2)端口2和端口3输出电压相等且相同(3)端口2、端口3输出功率比值为任意指定值1/k2由这些条件可以确定Zo2、Zo3以及R2、R3的值。(1)输入端口回波损耗输入端口1的回波损耗根据输入端口1的反射功率和输入功率之比来计算s11=-10Log(PrPi)(2)插入损耗输入端口1的回波损耗根据输出端口的输出功率和输入端口1的输入功率之比来计算S21=-10Log(P2P1)S31=-10Log(P2P1)(3)输出端口间的隔离度输出端口2和输出端口3间的隔离度可以根据输出端口2和输出端口3的输出功率比来计算S23=-10Log(P2P3)(4)功分比当其它端口没有反射时,功分比根据输出端口3和输出端口4的输出功率比来计算K2=P2P3(5)相位平滑度在做功率分配器时,输出端口的平滑度直接影响功率合成效率。五、尺寸计算使用ADS软件自带的计算工具计算出微带线的尺寸。=50Ohm,。填入ZO==90deg,。完成理论值计算。六、ADS仿真步骤创建项目点击File->NewProject设置工程文件名称为Wilkinsondivider,点击LengthUnit设置长度单位为mm。点击NewProject对话中的OK键,并保存文件。(二)创建原理图将MUSB插入原理图,参数设置:H:基板厚度();er:基板相对介电常数();Mur:磁导率(1);Cond:金属电导率(+7);Hu:封装高度(+33mm);T:金属层厚度();TanD:损耗角正切(1e-4);Roungh:表面粗糙度(0mm)。如下图所示::MSub控件参数在菜单中选择变量VAR空间,插入到原理图,-,l1围为5-20。设置后如下图所示:::完整原理图(三):原理图S参数仿真结果(四)指标优化在原理图设计窗口中选择优化工具栏选择优化设置控件Optim放置在原理图中,双击该控件设置优化方法及优化次数。常用的优化方法有Random(随机)、Gradient(梯度)等。随机法通常用于大围搜索,梯度法则用于局部收敛因为具有四个优化目标,所以在插入Optim后需插入4个Goal控件设置,并进行参数设置,例如:在Expr中设