根据ADS的混合环的设计.docx

目录一、课题名称 2二设计要求 2三设计原理 2、设计步骤 2 .搭建混合环原理图 33.计算微带线参数并完成最终原理图 5五、原理图仿真 六仿真结果分析 七设计总结•……参考文献：电磁场与微波技术课程设计一、课题名称：环形耦合器的设计与仿真二、设计原理：混合环是微波波段常用的器件之一，它是一种耦合器，可以用来监视功率和频谱，把功率进行分配和合成，并可以构成平衡混频器和测量电桥等混合环是4端口网络，可以由微带线制成，混合环的结构如图1所示整个环的周长为3/2入g，四个分支线并联在环上，将环分为4段，4段长度如图所示，入g为混合环波长图1混合环有两个端口相互隔离，即从一个端口输入信号，另一个与之隔离的端口没有信号输出，与此同时另外两个端口平分输入功率，因此可以看 作是一个3dB定向耦合器当端口1输入信号时：到达端口2的两路信号等幅同相，端口2有输出，相位滞后90度；达到端口3的两路信号等幅反相，端口3无输出；达到端口41的两路信号等幅同相，端口4有输出，相位滞后90度其中端口2和端口4输出振幅相同因此，有S41=S2i= （-j），S3i=0端口2输入信号时：到达端口1的两路信号等幅同相，端口1有输出，相位滞后90度；到达端口3的两路信号等幅同相，端口3有输出，相位滞后701 1度；到达端口4的两路信号等幅反相，2端口4无输出。

其中端口1和端口3输出振幅相同因此有Sk （-j）, S32= j&2=0;当端口3输入信号时：到达端口1的两路信号等幅反相，端口1无输出；到达端口2的两路信号等幅同相，端口2有输出，相位滞后270度；到达1 1端口4的两路信号等幅同相5端口 4有输出，相位滞后90度其中端口2和端 口4输出振幅相同因此，有SK&= j , S43= （-j）;当端口4输入信号时倒达端口1的两路信号等幅同相，端口1有输出，相位滞后90度；到达端口2的两路信号等幅反相，端口2无输出；到达端口3的两路信号等幅同相，端口3有输出，相位滞后90度其中端口1和端口3输出振幅相同因此，有 1 1S1户万(-j),S24 = 0,S34=五(-j)在理想的情况下，它的四个端口完全匹配由上面的分析可以得到混合环的散射矩阵为0 - j 0 - jS ―- j 0 j 0J2 0 j 0 - j-j 0 - j 0由混合环的散射矩阵可以知道混合环为3dB定向耦合器三、 设计指标工作频率：35ghz 介质基片厚度：0.5mm介电常数：2.2 tan0: 0.008铜导体厚度：0.5 : mil四、设计步骤1.项目创建*创建一个混合环项目我们所设计的原理图及仿真结果都将保存在这个项目中，将此工程命名为suhangads，操作如下图2,点击0火完成创建。

图*选择端口数量（混合环为四端口输出）如图3所示图3于是出现如下图4结果图4按finish 结束搭建混合环原理图完成创建后将自动打开一个未命名原理图(1)选择【File】中的【Save Design】将原理图命名为isuhangads35,文件名(N): isiLhangzads保存类型CT)： I*.云并保存如图5(2)在原理图元件面板列表上选择【Tlines-Microstrip】中的微带线参数设置控件【Msub】，如图6图6M.FiRC=plr和【Passive Circuit DG-Microstrip circuits］中的混合环元件【RRCplr】如图7RRCPLR的参数如图8C: \qs er s \def aul t\i suliaiigadEjrj \ne 1 vi orks VB A_ERC oupler_LLns t anae 电 Gieurie[^siai"t： stopx])| BAJRConiilert££L巳ci. P-arifteterSabst=li1SnbrF=35 GHzZo~50 uLltiDeLla=O nil17MSUB的参数如图9所示hlSBBInst ：=ltlhh 1I：=jtih (rL：dnit [

理=七皿股"Diell = "di el"01612=^(11 elZ"H-jle = whfle'7n - _-叱 :"Add | Cut | Paste将他们插入原理图画图区参数设置如图10OMCO dEsobM】 泄姻&坚®反tt、坚®反汨馥 QngoM-sspd】 g&a昧【P5DU62£ffiatt、留理①一dnou腊&姻凶Hlatt 旺戾(rn) 邮号wMf单似々招期羿Hh旺旧wsQa -nnnf a^woN -曲宗fcqnslAIffl撤e旧wlsqns 存」一&腊-蚩置*旧Wq6§-.Go®槌僧*£技-.Mftt罢馨W.L矗蝶播wnH-鄙^«反耍旧WPUCO-输告反希WM-撤tttfu 友皿童M旧wLij -sinwT &qns 芝-tHEUJCHM30工 ■§0- OHQC^r EE 卜 e sohjl E E00+心01—北31- o心中山OLRPUOOLH-13京0JNEI1J •.EE 切O-IIHCD-nw.LE□CCDU3的-■E£-e£o o^noN ‘.N工仪&-IIIL L-aBnoo'tri-—<-al u四 <1 rTooocT 1«□Window］，单击OK,弹出【Passive Circuit DesignGuid］，在窗口中选择【Design Assistant】中的【Design】，系统将自动完成设计过程所得结果如下:MTEE'''- Tee2 . . • •SulM.t=-nMSul>r • ■&我 rain . W2=(J.-933miii W3=1.^3-3mm朗口也忙....Cirve2Sutst=hJSub:l"'' 刈二0.9明 hnf Arb^e-€C' ■ ■ ■ ■ Radibte-C.OTSgi mnn.WTEE ''- 任陌 . . .Subsi^S ubl"哪 1 "AM vy 2=0.333 W3=-i.83emrri mmMCUHW ....Gu「妇Subst^^MSUtl" ■'An^s=-59 •Radin s^-CLlzaa mmWTEE '''Tsi&l • • • Subil=TJSubrYV1-D.S3Rmra VV 2-0.933 m mi VM 1=1.633 mmMCUR^/EGuiS/成SubBt»"MSub1nPortHum -1Ped'P4 •Nurai=4Port- R3 .Nur™ = 3■ Fort '-P2 -.Num习ninn.MCUFW ...Curvsi■ subEt="MSubr. V?=0当费 EE . .AngiB-S'S .- R3diu£^43.Q739 mmWTEE Si>bi.i="W5ubr-- .W1-CiM9 nmn .. mm W 3=1*13.53 mm 'MCUR^/EGur«4 '''SubEt-"MSub1r,图所示参数:MS Lt)*=□■§胡 mmk W=0^3S mm . .And廿-姬 MLN . . . mcu R'vC IlLiri . . 如.R.Hdmji3^-£l.07Sft mm 兀卫 ...Cui*匚. .. .TL1. . . Rsdaui3^-0.<］;780 mmSubst-^MSubl'1 Sub&^^MSuibr , . Subsi*^MSub1 w=b.=>3fl mn W-C.EKl^ mm vv =0.B3B mmL=1'.53ftni'ni ' ' Aif］e=6E ［二 lESGmin '代由七号尊口了弟mm (4)在微带线元件面板上选择MLIN、Term和Ground ,4次插入原理图画图区。

在此电路图中插入微带线参数控件MSUB，和S参数仿真元件并设置如L JMSub-1 . .-H tD.& mm . Er=2.2 MuECdnd=1.DE +90 Hu=1:OeH-O33 mm T=0B127 mm - Tw^D = D. C jS..RoughsD mrn _S参数扫描控件参数意思如下:Start=25 GHz，表示频率扫描的起始频率为25 GHzStop=40 GHz，表示频率扫描的终止频率为40 GHzStep=0.05 GHz，表示频率扫描的频率间隔为0.05 GHz3.计算微带线参数W和L并完成最终原理图选中MLIN，鼠标移至【Tool】菜单中的【LineCalc】，单击目录中 的［Start LineCalc】将MSUb中的参数及中心频率填入弹出框中并计算， 所得结果如图所示IIINSUB_I1E?WJL7VEi-4. 20Dff/AAMuzH1. OOD0. 5叩3邛.nm* _Hu1.0BKG3mm*T0. 050mmCand.4. 1I+-7JT/A-<.IJ>11rhyslcsl7L0 983625nm1 SMgJT/AI/ASjm.thc

SUM. ehew 昌一 •与一.WE西宁学."E昂王-总旦可 E.E gB.Vs-p 皿Er -H og%><. . . • M-—lw■EE gBF5nwEtl • • •尼芸 W . .,EEL 贯口凸 £E 5 ?<- EEXZS.IWA ■-当蜜板qnIZJ..二 qnGT-M・# q 品 ——•里目 m - •SAi。