使用ADS进行雷达TR组件设计

使用ADS进行雷达TR组件设计
使用ADS进行雷达TR组件设计

ads设计的滤波器.

1 课题背景 随着信息化浪潮的推进,现代社会产生了巨大的信息要求,通信技术正在向高速、多频段、大容量方向发展。目前移动通信中所使用的主要频率为0.8-1.0GHz,全球GSM频段分为4段,即850/900/1800/1900MHz。在宽带移动化方面,IEEE802工作组先后制定了WLAN和WiMAX等技术规范,希望能沿着固定、游牧/便携、移动这样的演进路线逐步实现宽带移动化,常用的WLAN通信频段标准为IEEE802.1b/g(2.4-2.5GHz)和IEEE802.11a(5.2-5.8GHz)。为了在移动环境下实现宽带数据传输,IEEE802.16WiMAX成了宽带移动的主要里程碑,促进了移动宽带的演进和发展,2.3-2.4GHz和3.4-3.6GHz频段均被划分为WiMAX的全球性统一无线电频段。这正是S波段的应用,因此如何研究出高性能,小型化的滤波器是目前电路设计的的关键之一。 当频率达到或接近GHz时,滤波器通常由分布参数元件构成,分布参数不仅可以构成低通滤波器,而且可以构成带通和带阻滤波器。平行耦合微带传输线由两个无屏蔽的平行微带传输线紧靠在一起构成,由于两个传输线之间电磁场的相互作用,在两个传输线之间会有功率耦合,这种传输线也因此称为耦合传输线。平行耦合微带线可以构成带通滤波器,这种滤波器是由四分之一波长耦合线段构成,它是一种常用的分布参数带通滤波器。 当两个无屏蔽的传输线紧靠一起时,由于传输线之间电磁场的相互作用,在传输线之间会有功率耦合,这种传输线称之为耦合传输线。根据传输线理论,每条单独的微带线都等价为小段串联电感和小段并联电容。每条微带线的特性阻抗为Z0,相互耦合的部分长度为L,微带线的宽度为W,微带线之间的距离为S,偶模特性阻抗为Z e,奇模特性阻抗为Z0。单个微带线单元虽然具有滤波特性,但其不能提供陡峭的通带到阻带的过渡。 如果将多个单元级联,级联后的网络可以具有良好的滤波特性。如图1.1所示。

根据ADS的带阻滤波器设计

电磁波与微波技术 课程设计 ----带阻滤波器的设计与仿真 课题:带阻滤波器的设计与仿真 指导老师: 姓名: 学号:

目录 1.设计要求 (3) 2.微带短截线带阻滤波器的理论基础 (3) 2.1理查德变换 (4) 2.2科洛达规则 (6) 3.设计步骤 (7) 3.1ADS 简介 (7) 3.2初步设计过程 (8) 3.3优化设计过程 (14) 3.4对比结果 (17) 4.心得体会 (17) 5.参考文献 (18)

1.课程设计要求: 1.1 设计题目:带阻滤波器的设计与仿真。 1.2设计方式:分组课外利用ads软件进行设计。 1.3设计时间:第一周至第十七周。 1.4 带阻滤波器中心频率:6GHz;相对带宽:9%;带内波纹: <0.2dB。 1.5 滤波器阻带衰减>25dB;在频率5.5GHz和6.5GHz处,衰 减<3dB;输入输出阻抗:50Ω。 2.微带短截线带阻滤波器的理论基础 当频率不高时,滤波器主要是由集总元件电感和电容构成,但当频率高于500Mz时,滤波器通常由分布参数元件构成,这是由于两个原因造成的,其一是频率高时电感和电容应选的元件值小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集总参数元件;其二是此时工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应。我们这次设计采用短截线方法,将集总元件滤波器变换为分布参数滤波器,其中理查德变换用于将集总元件变换为传输段,科洛达规则可以将各滤波器元件分隔。 2.1 理查德变换

通过理查德变换,可以将集总元件的电感和电容用一段终端短路和终端开路的传输线等效。终端短路和终端开路传输线的输入阻抗具有纯电抗性,利用传输线的这一特性,可以实现集总元件到分布参数元件的变换。 在传输线理论中,终端短路传输线的输入阻抗为: 错误!未找到引用源。= 错误!未找到引用源。(1.0) 式中 错误!未找到引用源。 当传输线的长度错误!未找到引用源。= 错误!未找到引用源。时 错误!未找到引用源。 (1.1) 将式(1.1)代入式(1.1),可以得到 错误!未找到引用源。(1.2)式中 错误!未找到引用源。 (1.3) 称为归一化频率。

RF射频电路设计

RF电路的PCB设计技巧 如今PCB的技术主要按电子产品的特性及要求而改变,在近年来电子产品日趋多功能、精巧并符合环保条例。故此,PCB的精密度日高,其软硬板结合应用也将增加。 PCB是信息产业的基础,从计算机、便携式电子设备等,几乎所有的电子电器产品中都有电路板的存在。随着通信技术的发展,手持无线射频电路技术运用越来越广,这些设备(如手机、无线PDA等)的一个最大特点是:第一、几乎囊括了便携式的所有子系统;第二、小型化,而小型化意味着元器件的密度很大,这使得元器件(包括SMD、SMC、裸片等)的相互干扰十分突出。因此,要设计一个完美的射频电路与音频电路的PCB,以防止并抑制电磁干扰从而提高电磁兼容性就成为一个非常重要的课题。 因为同一电路,不同的PCB设计结构,其性能指标会相差很大。尤其是当今手持式产品的音频功能在持续增加,必须给予音频电路PCB布局更加关注.据此本文对手持式产品RF电路与音频电路的PCB的巧妙设计(即包括元件布局、元件布置、布线与接地等技巧)作分析说明。 1、元件布局 先述布局总原则:元器件应尽可能同一方向排列,通过选择PCB进入熔锡系统的方向来减少甚至避免焊接不良的现象;由实践所知,元器件间最少要有 0.5mm的间距才能满足元器件的熔锡要求,若PCB板的空间允许,元器件的间距应尽可能宽。对于双面板一般应设计一面为SMD及SMC元件,另一面则为分立元件。 1.1 把PCB划分成数字区和模拟区 任何PCB设计的第一步当然是选择每个元件的PCB摆放位。我们把这一步称为“布板考虑“。仔细的元件布局可以减少信号互连、地线分割、噪音耦合以及占用电路板的面积。 电磁兼容性要求每个电路模块PCB设计时尽量不产生电磁辐射,并且具有一定的抗电磁干扰能力,因此,元器件的布局还直接影响到电路本身的干扰及抗干扰能力,这也直接关系到所设计电路的性能。

ADS设计的带通滤波器

设计报告 学生: 课题:带通滤波器的设计与仿真 目录

摘要 (3) 一平行耦合微带线滤波器的理论基础 (3) 二、平行耦合微带线滤波器的设计的流程图 (4) 三、设计的具体步骤 (5) 1、确定下边频和归一化带宽 (5) 2、在设计向导中生成原理图 (6) 3、平行耦合微带线带通滤波器设计 (7) 4、设计平行耦合微带线带通滤波器原理图 (8) 四、心得体会 (14) 五、参考文献 (14) 带通滤波器的设计与仿真

摘要: 介绍一种借助ADS( Advanced Des ign SySTem )软件进行设计和优化平行耦合微带线带通滤波器的方法,给出了清晰的设计步骤,最后结合设计方法利用ADS给出一个中心频率为2.4 GHz,相对带宽为9%的微带带通滤波器的设计及优化实例和仿真结果,仿真结果表明: 这种方法是可行的,满足设计的要求。 滤波器是用来分离不同频率信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号,使其不能通过滤波器,只让需要的信号通过。在微波电路系统中,滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响,因此如何设计出一个具有高性能的滤波器,对设计微波电路系统具有很重要的意义。微带电路具有体积小,重量轻、频带宽等诸多优点,近年来在微波电路系统应用广泛,其中用微带做滤波器是其主要应用之一。平行耦合微带线带通滤波器在微波集成电路中是被广为应用的带通滤波器。 一、滤波器的介绍 (1)波器可以分为四种:低通滤波器和高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器 按照滤波器的制作方法和材料,射频滤波器又可以分为以下四种: (2)波器、同轴线滤波器、带状线滤波器、微带滤波器 (3)滤波的性能指标: 频率范围:滤波器通过或截断信号的频率界限 通带衰减:滤波器残存的反射以及滤波器元件的损耗引起 阻带衰减:取通带外与截止频率为一定比值的某频率的衰减值 寄生通带:有分布参数的频率周期性引起,在通带的一定外有产生新的通带 二、平行耦合微带线滤波器的理论基础 当频率达到或接近GHz时,滤波器通常由分布参数元件构成,分布参数不仅可以构成低通滤波器,而且可以构成带通和带阻滤波器。 平行耦合微带传输线由两个无屏蔽的平行微带传输线紧靠在一起构成,由于两个传输线之间电磁场的相互作用,在两个传输线之间会有功率耦合,这种传输线也因此称为耦合传输线。 平行耦合微带线可以构成带通滤波器,这种滤波器是由四分之一波长耦合线段构成,她是一种常用的分布参数带通滤波器。 当两个无屏蔽的传输线紧靠一起时,由于传输线之间电磁场的相互作用,在传输线之间会有功率耦合,这种传输线称之为耦合传输线。根据传输线理论,每条单独的微带线都等价为小段串联电感和小段并联电容。每条微带线的特性阻抗为Z 0,相互耦合的部分长度为L,微带线的宽度为W,微带线之间的距离为S,偶模特性阻抗为Z e,奇模特性阻抗为Z0。单个微带线单元虽然具有滤波特性,但其不能提供陡峭的通带到阻带的过渡。 如果将多个单元级联,级联后的网络可以具有良好的滤波特性。

射频电路PCB的设计技巧

射频电路PCB的设计技巧 摘要:针对多层线路板中射频电路板的布局和布线,根据本人在射频电路PCB设计中的经验积累,总结了一些布局布线的设计技巧。并就这些技巧向行业里的同行和前辈咨询,同时查阅相关资料,得到认可,是该行业里的普遍做法。多次在射频电路的PCB设计中采用这些技巧,在后期PCB的硬件调试中得到证实,对减少射频电路中的干扰有很不错的效果,是较优的方案。 关键词:射频电路;PCB;布局;布线 由于射频(RF)电路为分布参数电路,在电路的实际工作中容易产生趋肤效应和耦合效应,所以在实际的PCB设计中,会发现电路中的干扰辐射难以控制,如:数字电路和模拟电路之间相互干扰、供电电源的噪声干扰、地线不合理带来的干扰等问题。正因为如此,如何在PCB的设计过程中,权衡利弊寻求一个合适的折中点,尽可能地减少这些干扰,甚至能够避免部分电路的干涉,是射频电路PCB设计成败的关键。文中从PCB的LAYOUT角度,提供了一些处理的技巧,对提高射频电路的抗干扰能力有较大的用处。 1 RF布局 这里讨论的主要是多层板的元器件位置布局。元器件位置布局的关键是固定位于RF路径上的元器件,通过调整其方向,使RF路径的长度最小,并使输入远离输出,尽可能远地分离高功率电路和低功率电路,敏感的模拟信号远离高速数字信号和RF信号。 在布局中常采用以下一些技巧。 1.1 一字形布局 RF主信号的元器件尽可能采用一字形布局,如图1所示。但是由于PCB板和腔体空间的限制,很多时候不能布成一字形,这时候可采用L形,最好不要采用U字形布局(如图2所示),有时候实在避免不了的情况下,尽可能拉大输入和输出之间的距离,至少1.5 cm 以上。

射频电路设计公式

射频电路设计对特性阻抗Z的经验公式做公式化处理,参见P61 波阻抗公式: E H =Z= μ/ε=377Ω? 相速公式: v=ω β = 1 εμ 电抗公式: Xc= 1 Xl=ωL 直流电阻公式: R= l σS = l πa2σ 高频电阻公式: R′=a R 高频电感公式: L=R′ω 趋肤厚度公式: δ= 1πfμσ 铜线电感实用公式: L′=R a πfμσ= 2l 2 ? 1 πδμσ= 2l μ0/πσf= 1.54 f uH 高频电容公式: C=εA d 高频电导率: G=σA = ωεA = ωC 电容引线电感经验公式: L′=Rd?a πfμ.σ= 2lμ. = 771 f nH

电容引线串联电阻公式: R′=R?a 2δ = 2l 2πaσ πfμ.σ= l a μ.f πσ =4.8 fμΩ 电容漏电阻: R=1 G = 1 2πfC?tanΔ = 33.9exp6 f MΩ TanΔ的定义: ESR=tanΔωC 空气芯螺旋管的电感公式: L= πr2μ.N2螺旋管的电容: C=ε.?2πrN?2a l N =4πε.? raN2 l 微分算符的意义: ? x= 0? ? ?z ? ?y ? 0? ?? ? ?y ? ?x 电容,电感,电导,电阻的定义: C=εw d L= d G= σw R= d σw 特性阻抗表达式:

Z=L C 若是平行板传输线: Z=μεd w 关于微带线设计的若干公式: w/h < 1时, Z= Z. 2π ε′ 8? w + w 4? 其中, Z.=376.8Ω ε′=εr+1 + εr?1 1+ 12h? 1 2 +0.041? w2 w/h>1时 Z= Z. ε′? 1.39+ w h+ 2 3ln w h+1.444 其中, ε′=εr+1 + εr?1 1+ 12h? 1 2 如何设计微带线w/h<2时: w h = 8e A e2A?2 其中, A=2πZ Z. εr+1 2 + εr?1 εr+1 0.23+ 0.11 εr w/h>2时: W =2 (B?1?ln2B?1+ εr?1 (ln B?1 +0.39? 0.61 )) 其中, B= Z.π2Zεr 反射系数的定义:

2016年《射频电路设计》实验

实验三RFID标签的设计、制作及测试一、【实验目的】 在实际的生产过程中,RFID电子标签在设计并测试完成后,都是在流水线上批量制造生产的。为了让学生体会RFID标签天线设计的理念和工艺,本实验为学生提供了一个手工蚀刻制作RFID电子标签的平台,再配合微调及测试,让学生在亲自动手的过程中,不断地尝试、提炼总结,从而使学生对RFID标签天线的设计及生产工艺,有进一步深刻的理解。 二、【实验仪器及材料】 计算机一台、HFSS软件、覆铜板、Alien Higgs芯片、热转印工具、电烙铁、标签天线实物,UHF测试系统,皮尺 三、【实验内容】 第一步(设计):从UHF标签天线产品清单中,挑选出一款天线结构,或者自己设计一款标签天线结构,进行HFSS建模画图 第二步(制作):将第一步中设计好的标签模型用腐蚀法进行实物制作 第三步(测试):利用UHF读写器测试第二步中制作的标签实物性能 四、【实验要求的知识】 下图是Alien(意联)公司的两款标签天线,型号分别为ALN-9662和ALN-9640。这两款天线均采用弯折偶极子结构。弯折偶极子是从经典的半波偶极子结构发展而来,半波偶极子的总长度为波长的一半,对于工作在UHF频段的半波偶极子,其长度为160mm,为了使天线小型化,采用弯折结构将天线尺寸缩小,可以适用于更多的场合。ALN-9662的尺寸为70mm x 17mm,ALN-9640的尺寸为94.8mm x 8.1mm,之所以有不同的尺寸是考虑到标签的使用情况和应用环境,因为天线的形状和大小必须能够满足标签顺利嵌入或贴在所指定的目标上,也需要适合印制标签的使用。例如,硬纸板盒或纸板箱、航空公司行李条、身份识别卡、图书等。 ALN-9662天线版图 ALN-9640天线版图

基于ADS的微带滤波器设计

基于ADS的微带滤波器设计 微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号, 使其不能通过滤波器, 只让需要的信号通过。在微波电路系统中,滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响,因此如何设计出一个具有高性能的滤波器,对设计微波电路系统具有很重要的意义。微带电路具有体积小,重量轻、频带宽等诸多优点,近年来在微波电路系统应用广泛,其中用微带做滤波器是其主要应用之一,因此本节将重点研究如何设计并优化微带滤波器。1 微带滤波器的原理微带滤波器当中最基本的滤波器是微带低通滤波器,而其它类型的滤波器可以通过低通滤波器的原型转化过来。最大平坦滤波器和切比雪夫滤波器是两种常用的低通滤波器的原型。微带滤波器中最简单的滤波器就是用开路并联短截线或是短路串联短截线来代替集总元器件的电容或是电感来实现滤波的功能。这类滤波器的带宽较窄,虽然不能满足所有的应用场合,但是由于它设计简单,因此在某些地方还是值得应用的。2 滤波器的分类最普通的滤波器的分类方法通常可分为低通、高通、带通及带阻四种类型。图12.1给出了这四种滤波器的特性曲线。按滤波器的频率响应来划分,常见的有巴特沃斯型、切比雪夫Ⅰ型、切比雪夫Ⅱ型及椭圆型等;按滤波器的构成元件来划分,则可分为有源型及无源型两类;按滤波器的制作方法和材料可分为波导滤波器、同轴线滤波器、带状线滤波器、微带滤波器。3 微带滤波器的设计指标微带滤波器的设计指标主要包括:1绝对衰减(Absolute attenuation):阻带中最大衰减(dB)。 2带宽(Bandwidth):通带的3dB带宽(flow—fhigh)。3中心频率:fc或f0。4截止频率。下降沿3dB点频率。5每倍频程衰减(dB/Octave):离开截止频率一个倍频程衰减(dB)。 6微分时延(differential delay):两特定频率点群时延之差以ns计。 7群时延(Group delay):任何离散信号经过滤波器的时延(ns)。8插入损耗(insertion loss):当滤波器与设计要求的负载连接,通带中心衰减,dB 9带内波纹(passband ripple):在通带内幅度波动,以dB计。10相移(phase shift):当信号经过滤波器引起的相移。 11品质因数Q(quality factor):中心频率与3dB带宽之比。 12反射损耗(Return loss) 13形状系数(shape factor):定义为。 14止带(stop band或reject band):对于低通、高通、带通滤波器,指衰减到指定点(如60dB点)的带宽。工程应用中,一般要求我们重点考虑通带边界频率与通带衰减、阻带边界频率与阻带衰减、通带的输入电压驻波比、通带内相移与群时延、寄生通带。前两项是描述衰减特性的,是滤波器的主要技术指标,决定了滤波器的性能和种类(高通、低通、带通、带阻等);输入电压驻波比描述了滤波器的反射损耗的大小;群时延是指网络的相移随频率的变化率,定义为 dU/df ,群时延为常数时,信号通过网络才不会产生相位失真;寄生通带是由于分布参数传输线的周期性频率特性引起的,它是离设计通带一定距离处又出现的通带,设计时要避免阻带内出现寄生通带。4 微带滤波器的设计本小节设计一个微带低通滤波器,滤波器的指标如下:通带截止频率:3GHz。通带增益:大于-5dB,主要由滤波器的S21参数确定。阻带增益:在4.5GHz以上小于-48dB,也主要由滤波器的S21参数确定。通带反射系数:小于-22dB,由滤波器的S11参数确定。在进行设计时,我们主要是以滤波器的S参数作为优化目标。S21(S12)是传输参数,滤波器通带、阻带的位置以及增益、衰减全都表现在S21(S12)随频率变化的曲线上。S11(S22)参数是输入、输出端口的反射系数,如果反射系数过大,就会导致反射损耗增大,影响系统的前后级匹配,使系统性能下降。了解了滤波器的设计原理以及设计指标后,下面开始设计微带低通滤波器。4.1建立工程新建工程,选择【File】→【New Project】,系统出现新建工程对话框。在name栏中输入工程名:microstrip_filter,并在Project Technology Files栏中选择ADS Standard:Length unit——millimet,默认单位为mm,。单击OK,完成新建工程,此时原理图设计窗口会自动打开。4.2原理图和电路参数设计工程文件创立完毕后,下面介绍微带低通滤波

ADS低通滤波器的设计与仿真

电磁场与微波技术 课程设计报告 课程题目:低通滤波器的设计与仿真姓名: 指导老师: 系别:电子信息与电气工程系专业:通信工程 班级: 学号: 完成时间:

低通滤波器的设计与仿真 摘要:微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号, 使其不能通过滤波器, 只让需要的信号通过。在微波电路系统中,滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响,因此如何设计出一个具有高性能的滤波器,对设计微波电路系统具有很重要的意义。微带电路具有体积小,重量轻、频带宽等诸多优点,近年来在微波电路系统应用广泛,其中用微带做滤波器是其主要应用之一。 关键词:ads;微带线;低通滤波器

一、设计思路 1、设计要求:截止频率:1.1GHz,通带内波纹小于0.2dB,在 1.21GHz 处具有不小于 25dB 的带外衰减。 2、方案选择 利用椭圆函数滤波器设计并仿真,经过优化后,结果调出来的波形能达到指标,但波形会形成带阻波形,只能实现在一定范围内低通。所以不选。 利用切比雪夫滤波器设计并仿真,经过优化调试后可用。 3、设计法案 首先用 LC 设计低通滤波器集总参数模型当频率工作在高频时,要用微带线代替 LC 元件。高阻抗微带线代替串联电感,低阻抗微带线代替并联电容。一般取 Zhigh=120Ω,Zlow=20Ω。在输入和输出加上 50Ω微带线。然后根据设计要求通过 ADS 自带的Linecalc 计算转换过来的微带线长和宽。在进行设计时,主要以滤波器的 S 参数作为优化目标进行优化仿真。 S21(S12) S(表示传输参数,滤波器的通带,阻带的位置以及衰减,起伏全部表现在 S21(S12)随频率变化的曲线上。S11(S22)参数是输入、输出端口的反射系数,由它可以换算输入输出的电压驻波比。如果反射系数过大,就会导致反射损耗过大,影响系统的后级匹配,使系统性能下降。 板材设置:H(基板厚度)=0.8mm,Er(基板相对介电常数)=2.2,Mur (磁导率)=1,Cond(金属电导率)=1E+50,Hu(封装高度)=1E+033mm,T (金属层厚度)=0.01mm,TanD (损耗角正切)=0。 二、仿真过程及电路原理图、版图、S 参数等 经过ADS软件的仿真和折中,以下就以相对比较好的方案为例介绍详细过程以及电路和版图仿真的情况。

射频电路设计技巧

实用资料——射频电路板设计技巧成功的RF设计必须仔细注意整个设计过程中每个步骤及每个细节,这意味着必须在设计开始阶段就要进行彻底的、仔细的规划,并对每个设计步骤的进展进行全面持续的评估。而这种细致的设计技巧正是国内大多数电子企业文化所欠缺的。 近几年来,由于蓝牙设备、无线局域网络(WLAN)设备,和移动电话的需求与成长,促使业者越来越关注RF电路设计的技巧。从过去到现在,RF电路板设计如同电磁干扰(EMI)问题一样,一直是工程师们最难掌控的部份,甚至是梦魇。若想要一次就设计成功,必须事先仔细规划和注重细节才能奏效。 射频(RF)电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种「黑色艺术」(black art) 。但这只是一种以偏盖全的观点,RF电路板设计还是有许多可以遵循的法则。不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些法则因各种限制而无法实施时,如何对它们进行折衷处理。重要的RF设计课题包括:阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板、波长和谐波...等,本文将集中探讨与RF电路板分区设计有关的各种问题。 微过孔的种类 电路板上不同性质的电路必须分隔,但是又要在不产生电磁干扰的最佳情况下连接,这就需要用到微过孔(microvia)。通常微过孔直径为0.05mm至0.20mm,这些过孔一般分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(bury via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层,层压前利用通孔成型制程完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为组件的黏着定位孔。 采用分区技巧 在设计RF电路板时,应尽可能把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放

(完整word版)微带线带通滤波器的ADS设计

应用ADS 设计微带线带通滤波器 1、微带带通微带线的基本知识 微波带通滤波器是应用广泛、结构类型繁多的微波滤波器,但适合微带结构的带通滤波器结构就不是那么多了,这是由于微带线本身的局限性,因为微带结构是个平面电路,中心导带必须制作在一个平面基片上,这样所有的具有串联短截线的滤波器都不能用微带结构来实现;其次在微带结构中短路端不易实现和精确控制,因而所有具有短路短截线和谐振器的滤波器也不太适合于微带结构。 微带线带通滤波器的电路结构的主要形式有5种: 1、电容间隙耦合滤波器带宽较窄,在微波低端上显得太长,不够紧凑,在2GHz以 上有辐射损耗。 2、平行耦合微带线带通滤波器 窄带滤波器,有5%到25%的相对带宽,能够精确设计,常为人们所乐用。但其在微波低端显得过长,结构不够紧凑;在频带较宽时耦合间隙较小,实现比较困难。 3、发夹线带通滤波器把耦合微带线谐振器折迭成发夹形式而成。这种滤波器由于容易激起表面波,性能不够理想,故常把它与耦合谐振器混合来用,以防止表面波的直接耦合。这种滤波器的精确设计较难。

4、1/4 波长短路短截线滤波器 5、半波长开路短截线滤波器 下面主要介绍平行耦合微带线带通滤波器的设计,这里只对其整个设计过程和方法进行简单的介绍。 2、平行耦合线微带带通滤波器平行耦合线微带带通滤波器是由几节半波长谐振器组合而成的,它不要求对地连接,结构简单,易于实现,是一种应用广泛的滤波器。整个电路可以印制在很薄的介质基片上(可以簿到1mm以下),故其横截面尺寸比波导、同轴线结构的小得多;其纵向尺寸虽和工作波长可以比拟,但采用高介电常数的介质基片,使线上的波长比自由空间小了几倍,同样可以减小;此外,整个微带电路元件共用接地板,只需由导体带条构成电路图形,结构大为紧凑,从而大大减小了体积和重量。 关于平行耦合线微带带通滤波器的设计方法,已有不少资料予以介绍。但是,在设计过程中发现,到目前为止所查阅到的各种文献,还没有一种能够做到准确设计。在经典的工程设计中,为避免繁杂的运算,一般只采用简化公式并查阅图表,这就造成较大的误差。而使用电子计算机进行辅助设计时,则可以力求数学模型精确,而不追求过分的简化。基于实际设计的需要,我对于平行耦合线微带

射频工程师必读书籍

ADS,MWO,Ansoft还是CST、HFSS 频微波类书 希望对大家有点帮助: 1.《射频电路设计--理论与应用》『美』Reinhold Ludwig 著电子工业出版社 个人书评:射频经典著作,建议做RF的人手一本,里面内容比较全面,这本书要反复的看,每读一次都会更深一层理解. 随便提一下,关于看射频书籍看不懂的地方怎么办?我提议先看枝干或结论有个大概印象,实在弄不明白就跳过(当然可问身边同事同学或GOOGLE一下),跳过不是不管它了,而是尽量先看完自己能看懂的,看第二遍的时候再重点抓第一次没有看懂的地方,人的思维是不断升华的,知识的也是一个系统体系,有关联的,当你把每一块砖弄明白了,就自然而然推测出金字塔塔顶是怎么架设出来的。 2. 《射频通信电路设计》『中』刘长军著科学技术出版社 个人书评:有拼凑之嫌(大量引用书1和《微波晶体管放大电路分析与设计》内容),但还是有可取之处,加上作者的理解,比看外文书(或者翻译本)看起来要通俗易懂,毕竟是中国人口韵。值得一看,书上有很多归纳性的经验. 3.《高频电路设计与制作》『日』市川欲一著科学技术出版社 个人书评:本人说实话比较喜欢日本人写书的风格和语言,及其通俗,配上图示,极其深奥的理论看起来明明朗朗,比那些从头到尾只会搬抄公式的某些教授强们多了,本书作者的实践之作,里面都是一些作者的设计作品和设计方法,推荐一看. 4. 《LC滤波器设计与制作》『日』森荣二著科学技术出版社 个人书评:语言及其通俗易懂,完全没有深奥的理论在里面,入门者看看不错,但是设计方法感觉有点落后,完全手工计算.也感觉内容的太细致,此书一般. 5. 《振荡电路设计与应用》『日』稻叶宝著科学技术出版社 个人书评:这边书还不错,除了学到振荡电路设计,还学到了很多模拟电路的基础应用,唯一缺点书中的内容涉及频率的都不够高(k级,几M,几十,几百M的振荡器),做有源电路的可以看一下,整体感觉还行. 6. 《锁相环电路设计与应用》『日』远坂俊昭著科学技术出版社 个人书评:对PLL原理总是搞不太明白的同学可以参考此书,图形图片很多,让人很直观明白,比起其他PLL书只会千篇一律写公式强千倍。好书,值得收藏! 7. 《信号完整性分析》『美』Eric Bogatin 著电子工业出版社 个人书评:前几章用物理的方法看电子,感觉不好理解,写的感觉很拗口,翻译好像也有些不到位,但后面几章写的确实好,尤其是关于传输线的,对你理解信号的传输的实际过程,能建立一个很好的模型,推荐大家看一下,此书还是不错的.(看多了RF的,换换胃口)8. 《高速数字设计》『美』Howard Johnson著电子工业出版社 个人书评:刚刚卓越买回来,还没有动“她”呢,随便翻了下目录,做高速电路和PCB Layout 的工程师一看要看下,这本书也是经典书喔! 9.《蓝牙技术原理开发与应用》『中』钱志鸿著北京航空航天大学出版社 个人书评:当时自己做蓝牙产品买的书,前2年仅有的几本,上面讲了一下蓝牙的基本理论(恰当的说翻译了蓝牙标准),软件,程序的东西占大部分内容. 10.《EMC电磁兼容设计与测试案例分析》『中』郑军奇著电子工业出版社 个人书评:实战性和很强的一本书,本人做产品经常要送去信息产业部电子研究5所做EMC 测试,认证.产品认证是产品成功的临门一脚,把这脚球踢好,老板会很赏识你的,如果你也负责产品的EMC,这本书必读。作者写有很多实例,很有代表性,对你解决EMC问题,会有引导性(指导性)的的意义。

ADS滤波器设计

微带滤波器的设计(ADS ) https://www.360docs.net/doc/2e1799722.html, 原理 这次设计的滤波器主要是针对前面设计的天线而来的,即要实现最后的级联。所以有必 要阐述一下上次设计的天线的具体规格: 上次设计的天线是在 2.5GHz 附近工作,而我在这里设计的滤波器目的是针对移动通信设计,所要求带宽较窄,令带宽在50MHz 左右,符合天线能提供的范围。滤波器使用的基板参数还是εr= 9.8, h=1.27mm ,此时基板上的50ohm 阻抗传输线的宽大概为1.22mm 。 滤波器主要设计要求如下: 中心频率G0=2.5GHz 带宽=50MHz~70MHz (计算按50MHz ) 在2.55GHz 上衰减达到25dB 这里设计的滤波器为边缘耦合平行耦合线带通滤波器设计图如下: 计算主要参数 1、由低通到带通频率的变换 这里W 为相对带宽, 0 12 12122f f f f f f f W ?=+?==0.02 得到'1 ωω′=2,如果采用切比雪夫原型,查表得到此滤波器为n=4级。 纹波系数为0.01dB 的切比雪夫原型的元件数值分别为: g0=1;g1=0.7168;g2=1.2003;g3=1.3212;g4=0.6476;g5=1.1007;'1ω=1 并且为了简单起见,采用对称耦合的末段。 2、 ???????= 2121W πθ=1.5551=ο1.89; 1tan 2 1θτ==31.828; 计算各个G 参数如下: 7168 .011 1×=G =1.1811;1007.16476.015×=G =1.1844; 2003.17168.012×=G =1.0781;3212.12003.113×=G =0.7941;

ADS低通滤波器的设计与仿真

- - 电磁场与微波技术 课程设计报告 课程题目:低通滤波器的设计与仿真 姓名: 指导老师: 系别:电子信息与电气工程系 专业:通信工程 班级: 学号: 完成时间:

低通滤波器的设计与仿真 摘要:微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件。它的主要作用是抑制不需要的信号, 使其不能通过滤波器, 只让需要的信号通过。在微波电路系统中,滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响,因此如何设计出一个具有高性能的滤波器,对设计微波电路系统具有很重要的意义。微带电路具有体积小,重量轻、频带宽等诸多优点,近年来在微波电路系统应用广泛,其中用微带做滤波器是其主要应用之一。 关键词:ads;微带线;低通滤波器

一、设计思路 1、设计要求:截止频率:1.1GHz,通带波纹小于0.2dB,在1.21GHz 处具有不小于25dB 的带外衰减。 2、方案选择 利用椭圆函数滤波器设计并仿真,经过优化后,结果调出来的波形能达到指标,但波形会形成带阻波形,只能实现在一定围低通。所以不选。 利用切比雪夫滤波器设计并仿真,经过优化调试后可用。 3、设计法案 首先用LC 设计低通滤波器集总参数模型当频率工作在高频时,要用微带线代替LC 元件。高阻抗微带线代替串联电感,低阻抗微带线代替并联电容。一般取Zhigh=120Ω,Zlow=20Ω。在输入和输出加上50Ω微带线。然后根据设计要求通过ADS 自带的Linecalc 计算转换过来的微带线长和宽。在进行设计时,主要以滤波器的S 参数作为优化目标进行优化仿真。S21(S12)S(表示传输参数,滤波器的通带,阻带的位置以及衰减,起伏全部表现在S21(S12)随频率变化的曲线上。S11(S22)参数是输入、输出端口的反射系数,由它可以换算输入输出的电压驻波比。如果反射系数过大,就会导致反射损耗过大,影响系统的后级匹配,使系统性能下降。 板材设置:H(基板厚度)=0.8mm,Er(基板相对介电常数)=2.2,Mur (磁导率)=1,Cond(金属电导率)=1E+50,Hu(封装高度)=1E+033mm,T (金属层厚度)=0.01mm,TanD(损耗角正切)=0。 二、仿真过程及电路原理图、版图、S 参数等 经过ADS软件的仿真和折中,以下就以相对比较好的方案为例介绍详细过程以及电路和版图仿真的情况。

教程:ADS微波滤波器设计

微带滤波器的设计(ADS ) 原理 这次设计的滤波器主要是针对前面设计的天线而来的,即要实现最后的级联。所以有必 要阐述一下上次设计的天线的具体规格: 上次设计的天线是在 2.5GHz 附近工作,而我在这里设计的滤波器目的是针对移动通信设计,所要求带宽较窄,令带宽在50MHz 左右,符合天线能提供的范围。滤波器使用的基板参数还是εr= 9.8, h=1.27mm ,此时基板上的50ohm 阻抗传输线的宽大概为1.22mm 。 滤波器主要设计要求如下: 中心频率G0=2.5GHz 带宽=50MHz~70MHz (计算按50MHz ) 在2.55GHz 上衰减达到25dB 这里设计的滤波器为边缘耦合平行耦合线带通滤波器设计图如下: 计算主要参数 1、由低通到带通频率的变换 这里W 为相对带宽, 0 12 12122f f f f f f f W ?=+?==0.02 得到'1 ωω′=2,如果采用切比雪夫原型,查表得到此滤波器为n=4级。 纹波系数为0.01dB 的切比雪夫原型的元件数值分别为: g0=1;g1=0.7168;g2=1.2003;g3=1.3212;g4=0.6476;g5=1.1007;'1ω=1 并且为了简单起见,采用对称耦合的末段。 2、 ???????= 2121W πθ=1.5551=ο1.89; 1tan 2 1θτ==31.828; 计算各个G 参数如下: 7168 .011 1×=G =1.1811;1007.16476.015×=G =1.1844; 2003.17168.012×=G =1.0781;3212.12003.113×=G =0.7941;

经典Wifi射频电路的设计与调试

一:WiFi产品的一般射频电路设计(General RF Design In WiFi Product) 2011-01-20 18:18:41 写在前面的话: 这篇文章是我结合多年的工作经验和实践编写而成的,具有一定的实用性,希望能够对大家的设计工作起到一定的帮助作用。 I. 前言 这是一篇针对性很强的技术文章。在这篇文章中,我只是分析研究了Wi-Fi产品的一般射频电路设计,而且主要分析的是Atheros 和Ralink的解决方案,对于其他厂商的解决方案并没有进行研究。 这是一篇针对性很不强的技术文章。在这篇文章中,我研究,讨论了Wi-Fi产品中的射频电路设计,包括各个组成部分,如无线收发器,功率放大器,低噪声放大器,如果把这里的某一部分深入展开讨论,都可以写成一本很厚的书。 这篇文章具有一般性。虽然说这篇文章主要分析了Atheros和Ralink的方案,但是这两家厂商的解决方案很具有代表性,而且具有很高的市场占有率,因此,大部分Wi-Fi 产品也必然是具有一致或者类似的架构。经常浏览相关网站的人一定知道,在中国市场热卖的无线路由器,无线AP很多都是这两家的解决方案。 这篇文章具有一定的实用性。这篇文章的编写是基于我们公司的二十余种参考设计电路,充分吸收了参考设计的精华,并提取其一般性,同时,本文也重在分析实际的电路结构和选择器件时应该注意的问题,并没有进行深入的理论研究,所以,本文具有一定的实用性。 这篇文章是我在自己的业余时间编写的(也可以说我用这种方式消磨时间),如果这篇文章能够为大家的工作带来一点帮助,那将是我最高兴的事。我平时喜欢关注一些业界的新技术新产品,但是内容太多,没有办法写在文章中,感兴趣的同事可以访问我的博客:https://www.360docs.net/doc/2e1799722.html,。研发设计千人群(电子+结构) 在这里,实现资源共享,人脉扩张! 群号229369157 229369157 由于时间有限,编写者水平更加有限,错误之处在所难免,欢迎大家批评指正。 第1章. 射频设计框图 做技术的,讲解某个设计的原理时,都会从讲解框图开始,本人也不例外,先给大家展示一下Wi-Fi产品的一般射频设计框图。

基于ADS的带阻滤波器设计

基于ADS的带阻滤波器设计

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电磁波与微波技术 课程设计 ----带阻滤波器的设计与仿真 课题:带阻滤波器的设计与仿真 ?指导老师: ???姓名: 学号:

目录 1.设计要求 (3) 2.微带短截线带阻滤波器的理论基础 (3) 2.1理查德变换 (4) 2.2科洛达规则 (6) 3.设计步骤.......................73.1ADS简介 (7) 3.2初步设计过程 (8) 3.3优化设计过程···················14 3.4对比结果·····················17 4.心得体会 (17) 5.参考文献 (18)

1.课程设计要求: 1.1 设计题目:带阻滤波器的设计与仿真。 1.2设计方式:分组课外利用ads软件进行设计。 1.3设计时间:第一周至第十七周。 1.4 带阻滤波器中心频率:6GHz;相对带宽:9%;带内波纹: <0.2dB。 1.5滤波器阻带衰减>25dB;在频率5.5GHz和6.5GH z处,衰减<3dB;输入输出阻抗:50Ω。 2.微带短截线带阻滤波器的理论基础 当频率不高时,滤波器主要是由集总元件电感和电容构成,但 当频率高于500Mz时,滤波器通常由分布参数元件构成,这是由于两个原因造成的,其一是频率高时电感和电容应选的元件值小,由于寄生参数的影响,如此小的电感和电容已经不能再使用集总参数元件;其二是此时工作波长与滤波器元件的物理尺寸相近,滤波器元件之间的距离不可忽视,需要考虑分布参数效应。我们这次设计采用短截线方法,将集总元件滤波器变换为分布参数滤波器,其中理查德变换用于将集总元件变换为传输段,科洛达规则可以将各滤波器元件分隔。 2.1 理查德变换

最新射频电路设计原理与应用

射频电路设计原理与 应用

【连载】射频电路设计——原理与应用 相关搜索:射频电路, 原理, 连载, 应用, 设计 随着通信技术的发展,通信设备所用频率日益提高,射频(RF)和微波(MW)电路在通信系统中广泛应用,高频电路设计领域得到了工业界的特别关注,新型半导体器件更使得高速数字系统和高频模拟系统不断扩张。微波射频识别系统(RFID)的载波频率在915MHz和2450MHz频率范围内;全球定位系统(GPS)载波频率在1227.60MHz和1575.42MHz的频率范围内;个人通信系统中的射频电路工作在1.9GHz,并且可以集成于体积日益变小的个人通信终端上;在C波段卫星广播通信系统中包括4GHz的上行通信链路和6GHz的下行通信链路。通常这些电路的工作频率都在1GHz以上,并且随着通信技术的发展,这种趋势会继续下去。但是,处理这种频率很高的电路,不仅需要特别的设备和装置,而且需要直流和低频电路中没有用到的理论知识和实际经验。 下面的内容主要是结合我从事射频电路设计方向研究4年来的体会,讲述在射频电路设计中必须具备的基础理论知识,以及我个人在研究和工作中累积的一些实际经验。 作者介绍 ChrisHao,北京航空航天大学电子信息工程学院学士、博士生;研究方向为通信系统中的射频电路设计;负责或参与的项目包括:主动式射频识别系统设计、雷达信号模拟器射频前端电路设计、集成运算放大器芯片设计,兼容型GNSS接收机射频前端设计,等。 第1章射频电路概述 本章首先给出了明确的频谱分段以及各段频谱的特点,接着通过一个典型射频电路系统以及其中的单元举例说明了射频通信系统的主要特点。 第1节频谱及其应用 第2节射频电路概述 第2章射频电路理论基础 本章将介绍电容、电阻和电感的高频特性,它们在高频电路中大量使用,主要用于:(1)阻抗匹配或转换(2)抵消寄生元件的影响(扩展带宽)(3)提高频率选择性(谐振、滤波、调谐)(4)移相网络、负载等 第1节品质因数 第2节无源器件特性 第3章传输线 工作频率的提高意味着波长的减小,当频率提高到UHF时,相应的波长范围为10-100cm,当频率继续提高时,波长将与电路元件的尺寸相当,电压和电流不再保持空间不变,必须用波的特性来分析它们。 第1节传输线的基本参数 第2节终端带负载的传输线分析 (1) 第3节终端带负载的传输线分析 (2) 第4章史密斯圆图 为了简化反射系数的计算,P.H.Smith开发了以保角映射原理为基础的图解方法。这种近似方法的优点是有可能在同一个图中简单直观的显示传输线阻抗以及反射系数。本小节将对史密斯圆图进行系统的介绍。第1节史密斯圆图

射频电路和射频集成电路线路设计

射频电路和射频集成电路线路设计(9天) 培训时间为9天 课程特色 1)本讲座总结了讲演者20多年的工作,报告包括 o设计技术和技巧的经验, o获得的美国专利, o实际工程设计的例子, o讲演者的理论演译。 o 【主办单位】中国电子标准协会 【协办单位】智通培训资讯网 【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司 o 2)本讲座分为三个部分: A. 第一部分讨论和強调在射频电路设计中的设计技术和技巧, 着重论述设计中关鍵性 的技术和技巧,譬如,阻抗匹配,射频接地, 单端线路和差分线路之間的主要差別,射频集成电路设计中的难题……可以把它归类为橫向论述. 到目前为止,这种着重于设计技巧的論述是前所未有的,也是很独特的。讲演者认为,作为一位合格的射频电路设计的设计者,不论是工程师,还是教授,应当掌握这一部分所论述的基本的设计技术和技巧,包括: ?阻抗匹配; ?接地; ?射频集成电路设计; ?测试 ?画制版图; ? 6 Sigma 设计。 B. 第二部分: 描述射频系统的基本参数和系统设计的基本原理。

C. 第三部分: 提供个别射频线路设计的基本知识。这一部份和现有的有关射频电路和 射频集成电路设计的书中的论述相似, 其內容是讨论一个个射频方块,譬如,低噪声放大器,混频器,功率放大器,壓控振蕩器,頻率综合器……可以把它归类为纵向论述,其中的大多数内容来自本讲座的讲演者的设计 ?在十几年前就已经找到了最佳的低噪声放大器的设计方法但不曾经发表过。在低噪声放大器的设计中可以同时达到最大的增益和最小的噪 声; ?获得了可调谐濾波器的美国专利; ?本讲座的讲演者所建立的用单端线路的设计方法来进行差分对线路的设计大大简化了设计并缩短了线路仿真的时间; ?获得了双线巴伦的美国专利。 学习目标在本讲座结束之后,学员可以了解到 o比照数码电路,射頻电路设计的主要差別是什麼? o什么是射频设计中的基本概念? o在射频电路设计中如何做好窄带的阻抗匹配? o在射频电路设计中如何做好宽带的阻抗匹配? o在射频线路板上如何做好射频接地的工作? o为什么在射频和射频集成电路设计中有从单端至双差分的趋势? o为什么在射频电路设计中容许误差分析如此重要? o什么是射频和射频集成电路设计中的主要难题?射频和射频集成电路设计师如何克服这些障碍?

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