微带线设计ADS
实验一熟悉ADS软件掌握微带电路的原理及基本元件的设计
原理图设计窗口
6
ADS的使用（续）
生成原理图→设置参数→优化仿真 →生成版图→版图仿真
7
微带电路原理及基本参数仿真
W 已知 h
e 、 r ，求 Z c 、 、 g
W Z g 已知 r 、c ，求 h 、
分别用开路微带线和短路微带线设计L、C
8
3
ADS的使用
启动ADS软件：双击ADS图标，进入以下画面
4
ADS的使用（续）
ห้องสมุดไป่ตู้
创建新的工程文件
点击File/New Project，设置工程文件名称和存储路径 点击Length Unit设置长度单位为毫米 创建好工程文件后出现工程管理窗口，软件自行打开以下原 理图设计窗口
5
ADS的使用（续）
（一）实验目的
熟悉ADS软件的基本操作，并进行微带线的 设计、优化和仿真。 了解微带线的基本原理和基本参数设计。
1
（二）实验内容
使用ADS创建工程目录、创建原理图窗口、 绘制微带线、修改元件参数、仿真、显示结 果。 对微带线的基本参数进行仿真。
2
ADS的功能
ADS是由安捷伦公司开发的一个功能强大的 自动电子设计软件系统，是目前国内外先进的微波 工程研制中常用的设计工具。 用于设计蜂窝和便携式电话、寻呼机、无线网络、 雷达和卫星通信系统。 为通信和航空/防御应用提供高级仿真技术和可用 性 从简单到最复杂的RF设计 从分立的RF/微波模块到集成MMIC的设计 版图仿真采用电磁场数值方法—矩量法
基于ADS的微带线带通滤波器设计
基于ADS的微带线带通滤波器设计摘要：该文章讨论的是基于ADS软件的平行耦合微带线带通滤波器的设计过程。
利用集总参数低通原型滤波器经过一系列转化可以得到微带线带通滤波器的特性，运用传输线原理和导纳变换公式获得带通滤波器的相关参数，并借助功能强大的ADS软件对微带线带通滤波器的原理图和版图进行设计制作。
该软件只需要输入相应的原始数据，便可方便得到频率响应等相关特性。
我们也可以借助ADS软件对其进行优化仿真，以得到更加优质的带通滤波器。
关键词：带通滤波器；微带线；传输线；ADS1.引言随着近年来无线通信技术的迅猛发展，微波滤波器已经成为作为辨别分离有用和无用资源的重要部件，并大量使用于通信系统领域，其性能的优越直接影响整个通信系统的质量。
现代通信对微波滤波器的整体要求越来越高，以求得到更加微小化、轻量化、集成化的高性能低成本的滤波器。
本文设计运用微带滤波器印刷电路的方法，可以满足尺寸小、成本低且性能稳定的要求，被广泛运用于无线通信系统中。
目前在无线通信系统领域中，微波滤波器的种类日益增多，性能和设计方法各有差异。
但总体来看，微波滤波器的设计大都采用从集总参数的低通原型滤波器出发经过一系列变换得到的。
本章讨论的是平行耦合微带线带通滤波器的设计，它同样是基于集总参数低通原型滤波器出发，经过等效变换可以得到与带通滤波器相应的低通原型模型，再经过阻抗倒置变换或导纳变换便可以得到相应的带通滤波器的设计模型及相关参数。
本文首先介绍微带线带通滤波器的设计原理，然后根据基本原理推导出滤波器的相关参数，再运用ADS软件进行制作、优化和仿真，最后将完整的设计图纸和相关参数拿到工厂加工制成成品。
为了验证该微带线带通滤波器的设计和仿真的正确性，本文采用网络分析仪对该滤波器进行了相关测试，测试结果和仿真效果相吻合。
2.微带线带通滤波器的设计原理及设计过程根据滤波器综合理论，低通原型滤波器是设计其他滤波器的基础。
本文设计的带通滤波器同样是在低通原型滤波器的基础上经过变换得到的。
微带天线设计与仿真ADS
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微波电路与系统仿真实验报告（第三次）
一、实验名称：微带天线设计与仿真
二、实验技术指标：
1.频率：3GHz附近
2.陶瓷基片：介电常数εr＝9.8 厚度h＝1.27mm
3.输入阻抗：50Ω
三、报告日期：2011年10 月13 日
四、报告页数：共5 页
五、报告内容：
1.电路原理图（原理图应标明变量名称的含义，可用文字表述或画图说明）
2.电路图（利用ADS创建的电路图，可用屏幕截图）
这是微带天线未匹配的结构图：
这是输入匹配电路的原理图：
3.仿真结果（可用图形或数据显示）
这是未加入匹配电路的仿真结果：
4.布局图
这是加入匹配电路之后的布局图：
5.优化方法和优化目标（可用屏幕截图）
6.优化之后的电路图和仿真结果
优化之后的仿真结果之一：S11
方向图：
增益与方向性系数以及效率：
六、仿真结果分析
可以看出，微带天线的设计主要是参数的调节和匹配网络的优化，较小的反射系数可以使天线的效率更高，增益更大。
微带天线在半空间具有较好的全向性，但是增益低。
签名：赵翔
日期：2010年10月13日
1页。
(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。
微带线带通滤波器的ADS设计共8页文档
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。
基于ADS的微带天线的设计与仿真设计
基于ADS的微带天线的设计与仿真The design and simulation of PIFA based on ADS 王伟堃（Wang Weikun）06250109计算机与通信学院本科生毕业设计说明书基于ADS的微带天线的设计与仿真作者：王伟堃学号：06250109专业：通信工程班级：06级通信工程（1）班指导教师：侯亮答辩时间：2010年6月15日平面倒F天线(PIFA,Planar Inverted F Antenna)主要应用在手机终端中，由于其体积小、重量轻、成本低、性能好，符合当前无线终端对天线的要求，因而得到广泛的应用，进行了许多研究工作。
先进设计系统(Advanced Design System)，简称ADS，是安捷伦科技(Agilent)为适应竞争形势，为了高效的进行产品研发生产，而设计开发的一款EDA软件。
软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者，因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力（尤其在射频微波领域），而得到了广大IC设计工作者的支持。
ADS可以模拟整个信号通路，完成从电路到系统的各级仿真。
它把广泛的经过验证的射频、混合信号和电磁设计工具集成到一个灵活的环境中，包括从原理图到PCB 板图的各级仿真，当任何一级仿真结果不理想时，都可以回到原理图中重新进行优化，并进行再次仿真，直到仿真结果满意为止，保证了实际电路与仿真电路的一致性。
本设计通过ADS软件对微带天线进行设计，设计了平面倒F天线，即PIFA天线的设计以与利用Hilbert分型结构对天线小型化设计。
论文主要包括：PIFA天线的介绍，ADS软件的使用，PIFA天线的设计以与仿真，优化与结果分析等容。
论文结构安排如下：第一章绪论；第二章FIFA天线原理与介绍；第三章ADS软件的使用；第四章PIFA天线的设计；第五章仿真优化与结果分析。
第一章介绍了本设计要解决的问题，提出了用ADS软件设计PIFA天线。
基于ADS的微带天线的设计与仿真
基于ADS的微带天线的设计与仿真前言平面倒F天线(PIFA,Planar Inverted F Antenna)主要应用在手机终端中，由于其体积小、重量轻、成本低、性能好，符合当前无线终端对天线的要求，因而得到广泛的应用，进行了许多研究工作。
先进设计系统(Advanced Design System)，简称ADS，是安捷伦科技有限公司(Agilent)为适应竞争形势，为了高效的进行产品研发生产，而设计开发的一款EDA软件。
软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者，因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力（尤其在射频微波领域），而得到了广大IC设计工作者的支持。
ADS可以模拟整个信号通路，完成从电路到系统的各级仿真。
它把广泛的经过验证的射频、混合信号和电磁设计工具集成到一个灵活的环境中，包括从原理图到PCB 板图的各级仿真，当任何一级仿真结果不理想时，都可以回到原理图中重新进行优化，并进行再次仿真，直到仿真结果满意为止，保证了实际电路与仿真电路的一致性。
本设计通过ADS软件对微带天线进行设计，设计了平面倒F天线，即PIFA天线的设计以及利用Hilbert分型结构对天线小型化设计。
论文主要包括：PIFA天线的介绍，ADS软件的使用，PIFA天线的设计以及仿真，优化及结果分析等内容。
论文结构安排如下：第一章绪论；第二章FIFA天线原理及介绍；第三章ADS软件的使用；第四章PIFA天线的设计；第五章仿真优化及结果分析。
第一章介绍了本设计要解决的问题，提出了用ADS软件设计PIFA天线。
第二章详细介绍了PIFA天线的工作原理和Hilbert分型结构的原理。
第三章介绍本次设计主要用到的ADS 相关的功能。
第四章详细的介绍了设计的全过程。
第五章就仿真结果及进一步优化做了详尽的分析。
由于水平有限，设计难免存在漏洞和缺陷，欢迎批评指正。
摘要平面倒F天线(PIFA,Planar Inverted F Antenna)是一种常用的平面天线，平面倒F天线具有体积小，重量轻，低剖面，结构简单，易于加工制作等优点，因此被广泛应用于移动电话等移动通信终端设备上。
用ADS设计微带天线综述
用ADS 设计微带天线一、原理本微带天线采用矩形微带贴片来进行设计。
假设要设计一个在2.5GHz 附近工作的微带天线。
我采用的介质基片，εr= 9.8, h=1.27mm 。
理由是它的介电系数和厚度适中，在2.5GHz 附近能达到较高的天线效率。
并且带宽相对较高。
由公式：2/1212-⎪⎭⎫⎝⎛+=r r f c W ε=25.82mm贴片宽度经计算为25.82mm 。
2/11212121-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++=w h r r e εεε=8.889；()()()()8.0/258.0264.0/3.0412.0+-++=∆h w h w h le e εε∆l=0.543mm ；可以得到矩形贴片长度为：l f c L er ∆-=22ε=18.08mm馈电点距上边角的距离z 计算如下：)2(cos 2)(cos 2)(501022z R z Gz Y er in ⨯===λεπβ22090W R r λ=（0λ<<W 条件下）得到：z=8.5966mm利用ADS 自带的计算传输线的软件LineCalc 来计算传输线的宽度，设置如下：计算结果：在这类介质板上，2.5GHz时候50Ω传输线的宽度为1.212mm。
二、计算基于ADS系统的一个比较大的弱点：计算仿真速度慢。
特别是在layout下的速度令人无法承受，所以先在sonnet下来进行初步快速仿真。
判断计算值是否能符合事实。
sonnet中的仿真电路图如下：S11图象如下：可见，按照公式计算出来的数据大致符合事实上模拟出来的结果。
但是发现中心频率发生了偏移，这主要是由于公式中很多的近似引起的。
主要的近似是下面公式引起22090W R r λ=（0λ<<W 条件下）因为计算的时候没有符合0λ<<W 的条件（W=25.82mm ，而λ0＝120mm ，相对之下，它们间的差距不是非常大），因此会引起和事实的不符。
由于较为符合设想的结果，下面是本人利用ADS 软件来进行天线的计算： 首先，打开一个layout 文件，设定其单位如下：然后打开Momentum/Substrate/Create/Modify，参数设置如下：再设置Metallization Layers上参数如下；原始图画如下：各个参数定义如图，经过仿真，得到如下图象：得到了和sonnet仿真类似的图象，此时在2.5GHz下，S11=Z0(3.118+j4.771)然后进行远区场的模拟（在2.5GHz时候）：主要的功率增益，方向性系数和效率图如下：在0度的时候，天线增益为4.142dB，方向性为5.702dB。
利用ADS进行微带天线设计
微带天线设计（ADS）一、设计原理微带贴片天线是由介质基片、在介质一面上有任意平面几何形状的导电帖片和基片另一面上的地板构成。
一般来说，设计中常用的有以下两种：1、矩形微带天线；2、圆形微带天线。
圆形微带天线的波瓣宽度较矩形的窄，但是方向性系数几乎相同。
它们应用在不同方面。
前不久曾用SONNET进行过一个矩形微带天线的设计，所以这次我采用ADS软件来进行一个圆形天线的设计。
遗憾的是，书中只有关于矩形贴片的设计步骤及公式，圆形的我没有查到，只是按照自己的理解进行，错误之处请老师批评指正。
我选择了介电常数ε为 2.32，厚度为0.159的介质基片，利用软件Transmission Line_Calculator来计算其宽度如下图。
二、用ADS软件进行初始设计1、设置背景参数首先设置Layout Unit。
然后设置Momentum/Substrate/Create/Modify，参数如下：再选择Metallization Layers对话框，选择其中的……，然后点击Strip，原来的……变成……Strip cond，在Conductivity中填电导率，Thickness中填金属厚度。
其中铜的电导率为5.78E＋006，厚度为0.018mm。
2、天线设计图取圆半径为25mm，在圆周左端进行馈电，即加入一条微带线，其中长为10mm，宽为4.8mm，是一条50欧姆特征阻抗的微带线。
再在矩形贴片中心位置接入馈入点，如下图。
3、用S参数进行仿真此时，电路反射系数S11为0.949 /42.564，输入阻抗为：Z0*（0.200+j2.554）=10+j127.7ohm 用Momentum中的Post－Processing ――Radiation Pattern（辐射方向图）进行仿真，得到图象如下：此时最大增益为3.016dB，最大方向性系数为5..211 dB，效率为58.383%。
三、对天线进行匹配1、打开Schematic文件，将天线输入阻抗10+j127.7ohm等效为一个纯电阻与一个电感串联后接地。
基于ADS的微带天线的设计及仿真
基于ADS的微带天线的设计与仿真The design and simulation of PIFA based on ADS王伟堃（Wang Weikun）06250109计算机与通信学院本科生毕业设计说明书基于ADS的微带天线的设计与仿真作者：王伟堃学号：06250109专业：通信工程班级：06级通信工程（1）班指导教师：侯亮答辩时间：2010年6月15日平面倒F天线(PIFA,Planar Inverted F Antenna)主要应用在手机终端中，由于其体积小、重量轻、成本低、性能好，符合当前无线终端对天线的要求，因而得到广泛的应用，进行了许多研究工作。
先进设计系统(Advanced Design System)，简称ADS，是安捷伦科技(Agilent)为适应竞争形势，为了高效的进行产品研发生产，而设计开发的一款EDA软件。
软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者，因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力（尤其在射频微波领域），而得到了广大IC设计工作者的支持。
ADS可以模拟整个信号通路，完成从电路到系统的各级仿真。
它把广泛的经过验证的射频、混合信号和电磁设计工具集成到一个灵活的环境中，包括从原理图到PCB 板图的各级仿真，当任何一级仿真结果不理想时，都可以回到原理图中重新进行优化，并进行再次仿真，直到仿真结果满意为止，保证了实际电路与仿真电路的一致性。
本设计通过ADS软件对微带天线进行设计，设计了平面倒F天线，即PIFA天线的设计以及利用Hilbert分型结构对天线小型化设计。
论文主要包括：PIFA天线的介绍，ADS软件的使用，PIFA天线的设计以及仿真，优化及结果分析等容。
论文结构安排如下：第一章绪论；第二章FIFA天线原理及介绍；第三章ADS软件的使用；第四章PIFA天线的设计；第五章仿真优化及结果分析。
第一章介绍了本设计要解决的问题，提出了用ADS软件设计PIFA天线。
微带线设计ADS
微带线设计ADS：使用ADS中的微带线计算器LineCalc计算得到微带线的几何尺寸W、S、L。
具体方法是点击菜单栏Tools -> LineCalc -> Start Linecalc，出现一个新的窗口1.在窗口的Substrate Parameters栏中填入与MSUB中相同的微带线参数。
2.在Cpmpnet Parameters填入中心频率。
3.Physical栏中的W和L分别表示微带线的宽和长。
4.Electrical栏中的Z0和E_Eff分别表示微带线的特性阻抗和相位延迟。
5.点击Synthesize和Analyze栏中的↑箭头，可以进行W、L与Z0、E_Eff间的相互换算。
填入75 Ohm和30deg可以算出微带线的线宽1.38 mm和长度15.54mm。
图1.0计算3.2.2连接好电路，将的W、S、L输入，进行S1.1、S1.2仿真具体方法是：1.在原理图设计窗口中选择微带电路的工具栏窗口左侧的工具栏变为右图2-0所示。
（1）在工具栏中点击选择微带线MLIN并在右侧的绘图区放置。
（2）选择微带线MLIN以及控件MSUB分别放置在绘图区中。
（3）选择画线工具将电路连接好，连接方式见下图2-1。
图2.0图2.1传输线原理图2.双击图上的控件MSUB设置微带线参数。
H:基板厚度(62 mil)Er:基板相对介电常数(4.5)Mur:磁导率(1)Cond:金属电导率(5.78E+7)Hu:封装高度(1.0e+33 mm)T:金属层厚度(0.03mm)TanD:损耗角正切(0.015)Roungh:表面粗糙度(0 mm)3 .双击两边的引出线TL1、TL2，分别将其宽与长设为1.26mm和2.6 mm(其中线长只是暂定，以后制作版图时还会修改)。
4.在原理图设计窗口中选择S参数仿真的工具栏（1）选择Term 放置在滤波器两边，用来定义端口1和2，点击图标，放置两个地，并按照上图2-1连接好电路。
基于ads的平行耦合微带线带通滤波器的设计及优化
基于ads的平行耦合微带线带通滤波器的设计及优化平行耦合微带线带通滤波器是一种常用的微波滤波器。
它由多个耦合微带线和微带线构成，具有较好的带通特性和较小的插入损耗。
设计和优化这种滤波器通常采用ADS软件，下面分为两个部分进行详细解释。
1.设计部分（1）确定滤波器参数首先需要确定滤波器的工作频率范围、中心频率、通带和阻带带宽等参数。
这些参数可以根据具体应用需求进行确定。
（2）选择线路结构根据确定的滤波器参数，选择合适的线路结构。
常用的线路结构有串联、平行、串平联和并联等，平行耦合结构是实现带通滤波器较为常用的一种。
（3）确定线路尺寸确定线路结构后，需要根据工作频率、介质常数和板厚等参数，计算出每条线路的宽度和长度。
这里需要考虑线路的带宽和损耗等因素，通常采用求解电磁场分布的方法进行计算。
（4）设计耦合结构在平行耦合结构中，需要设计合适的耦合结构来实现合适的耦合强度。
常用的耦合结构有传输线耦合、缝隙耦合、开放环耦合等。
（5）确定滤波器连接方式根据线路结构和耦合结构的设计，确定滤波器的连接方式和序列。
这里需要考虑滤波器的带宽和衰减等因素。
2.优化部分滤波器的优化常常包括两个方面：性能优化和制造优化。
（1）性能优化针对滤波器的频率响应、损耗和抑制等性能，可以采用ADS软件提供的优化工具进行优化。
这里可以采用基于突变搜索和梯度搜索的不同优化算法，以达到滤波器尽可能优化的目的。
（2）制造优化制造优化主要是针对滤波器的制造工艺和工艺容差进行优化，以达到成本和生产效率方面的优化。
通常还需要考虑滤波器的布局、线宽度和间距等制造要素。
在整个设计和优化的过程中，需要进行仿真和测试，以验证滤波器的性能和有效性。
同时，需要充分考虑不同要素的交互影响和优化目标的平衡。
ADS中电路转换为微带线的步骤
ADS中电路转换为微带线的步骤ADS中电路转换为微带线的步骤1.设计好Tline2.Tools — LineCalc — Start LineCalc 用这个东东计算MLine各种参数：Er: substrate dielectric constantH: subatrate heightT: metallization thicknessCond: the conductivity of the conductor layers. for copper cond=4e7Tand: the loss tanget. for copper at 0.022比方说用RT/Duroid做基板：Er=2.20, H=20th or 0.508mm, T=0.1th or 2.5*10^-3 mm, cond =4.1*10^7Rough=0, Tand= 0.0009W: Mline宽l: Mline长Z0: 特性阻抗E_Eff: 电角度用synthesize或analyze可以方便地进行W\l和Z0\E的相互转换右下角“Caculated Resaults”框中：K_eff: the effective dielectric constantA_dB: the loss of the line3.新建design：）， analog/rf network, 模版可选用s-params。
然后从左边下拉工具栏选Tlines-Microstrip,用微带线元件构造电路。
MSUB：for the microstrip substrate characteristics，与LineCalc 里的数据一样Mlin: microstrip line,长宽已用LineCalc算出MTEE: tee juctionMBEND: for microstrip line bends and mitresMLOC: for microstrip end effectsMSTEP: abrupt change in the width of the microstripTFR: thin film resistor4. 主菜单Layout – Generate/Update Layout。
ADS中电路转换为微带线的步骤
ADS中电路转换为微带线的步骤1.设计好Tline2.Tools — LineCalc — Start LineCalc 用这个东东计算MLine各种参数：Er: substrate dielectric constantH: subatrate heightT: metallization thicknessCond: the conductivity of the conductor layers. for copper cond=4e7Tand: the loss tanget. for copper at 0.022比方说用RT/Duroid做基板：Er=2.20, H=20th or 0.508mm, T=0.1th or 2.5*10^-3 mm, cond =4.1*10^7Rough=0, Tand= 0.0009W: Mline宽l: Mline长Z0: 特性阻抗E_Eff: 电角度用synthesize或analyze可以方便地进行W\l和Z0\E的相互转换右下角“Caculated Resaults”框中：K_eff: the effective dielectric constantA_dB: the loss of the line3.新建design：）， analog/rf network, 模版可选用s-params。
然后从左边下拉工具栏选Tlines-Microstrip,用微带线元件构造电路。
MSUB： for the microstrip substrate characteristics，与LineCalc 里的数据一样Mlin: microstrip line,长宽已用LineCalc算出MTEE: tee juctionMBEND: for microstrip line bends and mitresMLOC: for microstrip end effectsMSTEP: abrupt change in the width of the microstripTFR: thin film resistor4. 主菜单Layout – Generate/Update Layout。
微带传输线ADS仿真和矢量测量资料
实验报告课程名称：______________________指导老师：________________成绩：__________________实验名称：______________________实验类型：________________同组学生姓名：__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.了解基本传输线、微带线的特性。
2．熟悉网络参量测量，掌握矢量网络分析仪的基本使用方法。
3.了解基本传输线、微带线的特性。
4．熟悉ADS 软件的基本使用方法。
5．利用ADS 软件进行基本传输线和微带线的电路设计和仿真。
6．掌握矢量网络分析仪测量的方法。
二、实验内容和原理考虑一段特性阻抗为0Z 的传输线，一端接信号源，另一端则接上负载，如图所示，并假设此传输线无耗，且传输系数βγj =，则传输线上电压及电流可用下列二式表示：1、负载端（z=0）处情况电压及电流为：而++=U I Z 0，--0U I Z =，公式可改写为）（-0-1U U Z I L +=可得负载阻抗为：定义归一化负载阻抗为：专业：________________姓名：________________学号：________________日期：________________地点：________________装订线其中定义L Γ为负载端的电压反射系数：当0Z Z L =或为无限长传输线时，0=ΓL ，无反射波，是行波状态或匹配状态。
当L Z 为纯电抗元件或处于开路或者短路状态时，1=ΓL ，全反射，为驻波状态。
当L Z 为其他值时，1≤ΓL ，为行波驻波状态。
线上任意点的反射系数为：定义驻波比VSWR 和回拨损耗RL 为：2、输入端（z=-L ）处情况反射系数）（z Γ应改成：输入阻抗为由上式可知：（1）当∞→L 时，0Z Z in →。
基于ADS的微带天线的设计及仿真
基于ADS的微带天线的设计与仿真The design and simulation of PIFA based on ADS王伟堃（Wang Weikun）06250109计算机与通信学院本科生毕业设计说明书基于ADS的微带天线的设计与仿真作者：王伟堃学号：06250109专业：通信工程班级：06级通信工程（1）班指导教师：侯亮答辩时间：2010年6月15日平面倒F天线(PIFA,Planar Inverted F Antenna)主要应用在手机终端中，由于其体积小、重量轻、成本低、性能好，符合当前无线终端对天线的要求，因而得到广泛的应用，进行了许多研究工作。
先进设计系统(Advanced Design System)，简称ADS，是安捷伦科技(Agilent)为适应竞争形势，为了高效的进行产品研发生产，而设计开发的一款EDA软件。
软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者，因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力（尤其在射频微波领域），而得到了广大IC设计工作者的支持。
ADS可以模拟整个信号通路，完成从电路到系统的各级仿真。
它把广泛的经过验证的射频、混合信号和电磁设计工具集成到一个灵活的环境中，包括从原理图到PCB 板图的各级仿真，当任何一级仿真结果不理想时，都可以回到原理图中重新进行优化，并进行再次仿真，直到仿真结果满意为止，保证了实际电路与仿真电路的一致性。
本设计通过ADS软件对微带天线进行设计，设计了平面倒F天线，即PIFA天线的设计以及利用Hilbert分型结构对天线小型化设计。
论文主要包括：PIFA天线的介绍，ADS软件的使用，PIFA天线的设计以及仿真，优化及结果分析等容。
论文结构安排如下：第一章绪论；第二章FIFA天线原理及介绍；第三章ADS软件的使用；第四章PIFA天线的设计；第五章仿真优化及结果分析。
第一章介绍了本设计要解决的问题，提出了用ADS软件设计PIFA天线。
用ADS设计微带天线
用ADS 设计微带天线一、原理本微带天线采用矩形微带贴片来进行设计。
假设要设计一个在附近工作的微带天线。
我采用的介质基片，εr= , h=。
理由是它的介电系数和厚度适中，在附近能达到较高的天线效率。
并且带宽相对较高。
由公式：2/1212-⎪⎭⎫⎝⎛+=r r f c W ε=贴片宽度经计算为。
2/11212121-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++=w h r r e εεε=；()()()()8.0/258.0264.0/3.0412.0+-++=∆h w h w h le e εεl=；可以得到矩形贴片长度为：l f c L er ∆-=22ε=馈电点距上边角的距离z 计算如下：)2(cos 2)(cos 2)(501022z R z Gz Y er in ⨯===λεπβ22090W R r λ=（0λ<<W 条件下）得到：z=利用ADS 自带的计算传输线的软件LineCalc 来计算传输线的宽度，设置如下：计算结果：在这类介质板上，时候50Ω传输线的宽度为。
二、计算基于ADS系统的一个比较大的弱点：计算仿真速度慢。
特别是在layout下的速度令人无法承受，所以先在sonnet下来进行初步快速仿真。
判断计算值是否能符合事实。
sonnet中的仿真电路图如下：S11图象如下：可见，按照公式计算出来的数据大致符合事实上模拟出来的结果。
但是发现中心频率发生了偏移，这主要是由于公式中很多的近似引起的。
主要的近似是下面公式引起22090W R r λ=（0λ<<W 条件下）因为计算的时候没有符合0λ<<W 的条件（W=，而λ＝120mm ，相对之下，它们间的差距不是非常大），因此会引起和事实的不符。
由于较为符合设想的结果，下面是本人利用ADS 软件来进行天线的计算： 首先，打开一个layout 文件，设定其单位如下：然后打开Momentum/Substrate/Create/Modify，参数设置如下：再设置Metallization Layers上参数如下；原始图画如下：各个参数定义如图，经过仿真，得到如下图象：得到了和sonnet仿真类似的图象，此时在下，S11=Z0+然后进行远区场的模拟（在时候）：主要的功率增益，方向性系数和效率图如下：在0度的时候，天线增益为，方向性为。
微带天线ADS设计
实验八 微带天线一．实验目的：1. 掌握微带天线基本理论和设计方法。
2. 利用ADS 仿真设计仿真微带天线。
3. 利用匹配的参数值对微带天线进行仿真 二．预习内容：1．熟悉微波课程有关微带的理论知识。
2．熟悉微波课程有关阻抗匹配的理论知识。
三、软件仿真：设计3GHz 微带天线，基板参数为( )4.5/0.762mm,导电材料为铜，导电率6.45e+7,铜皮厚度t=0.05mm，损耗角正切0.015。
并用四分之一线段实现与h r /ε50Ω馈线的匹配。
⑴ 先进行理论计算(要求算出微带天线的长L、宽W，输入阻抗Zin，并进行匹配，要求用四分之一阻抗变换器匹配到特性阻抗为50Ω的微带线上,并求出四分之一阻抗变换器的长宽(44,λλW L )，并求出特性阻抗的宽度W ，长度自定)。
0Z ⑵ 用ADS 进行验证仿真。
在原理图中的天线示意图如下ADS 的版图示意图如下：(真实的天线及其馈线并不是这个形状)0.①用momentum的S参数仿真控件进行S参数仿真②要求得出输入反射系数的[S(1,1)]幅值和相位，输入端的阻抗。
③根据求出的输入阻抗等，用Momentum中的post-Processing—Radiation Pattern(辐射方向图)进行仿真。
天线S11在频率为3GHz时为0 dB，说明输入端匹配，无反射。
相位为90度。
四、通过ADS 软件对已知尺寸的天线进行匹配有一面微带天线中心工作频率为1.5GHz,长100mm，宽25mm,从宽边的中间馈电，基板参数为( )4.5/0.762mm,导电材料为铜，导电率6.45e+7,铜皮厚度t=0.05mm，损耗角正切0.015。
hr /ε要求：① 先测出传输线的输入阻抗。
②利用传输线先销掉虚部。
③再利用四分之一阻抗变换器把阻抗变换到50Ω，TL3④要求测出天线的一些相关参数。
五 试验小结1，试验中的天线先接一段50特性阻抗的微带，在该段微带端进行匹配，这样做是考虑到50欧的微带尺寸容易实施操作，因为，微带线宽确定（基板参数确定）的情况下，改变线长，只有阻抗的虚部会改变。
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}
微带线设计ADS：
使用ADS中的微带线计算器LineCalc计算得到微带线的几何尺寸W、S、L。
具体方法是点击菜单栏Tools -> LineCalc -> Start Linecalc，出现一个新的窗口
1.在窗口的Substrate Parameters栏中填入与MSUB中相同的微带线参数。
2.在Cpmpnet Parameters填入中心频率。
栏中的W和L分别表示微带线的宽和长。
栏中的Z0和E_Eff分别表示微带线的特性阻抗和相位延迟。
·
5.点击Synthesize和Analyze栏中的↑箭头，可以进行W、L与Z0、E_Eff间的相互换算。
填入75 Ohm和30deg可以算出微带线的线宽1.38 mm和长度15.54mm。
图计算
！
3.2.2连接好电路，将的W、S、L输入，进行、仿真
*
具体方法是：
1.在原理图设计窗口中选择微带电路的工具栏
窗口左侧的工具栏变为右图2-0所示。
（1）在工具栏中点击选择微带线MLIN并在右侧的绘图区放置。
（2）选择微带线MLIN以及控件MSUB分别放置在绘图区中。
（3）选择画线工具将电路连接好，连接方式见下图2-1。
^
图。
（
图传输线原理图
2.双击图上的控件MSUB设置微带线参数。
￥
H:基板厚度(62 mil)
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+33 mm) T:金属层厚度(0.03mm)
TanD:损耗角正切
Roungh:表面粗糙度(0 mm)
、
3 .双击两边的引出线TL1、TL2，分别将其宽与长设为1.26mm和2.6 mm(其中线长只是暂定，以后制作版图时还会修改)。
4.在原理图设计窗口中选择S参数仿真的工具栏
（1）选择Term 放置在滤波器两边，用来定义端口1和2，点击图标，放置两个地，并按照
]
上图2-1连接好电路。
（2）选择S参数扫描控件放置在原理图中，并设置扫描的频率范围和步长，频率范围根据滤波器的指标确定(要包含通带和阻带的频率范围)。
5.点击工具栏中的Simulate按钮就开始进行优仿真，仿真结束后会出现图形显示窗口。
（1）点击图形显示窗口左侧工具栏中的按钮，放置一个方框到图形窗口中，这时会弹出一个设置窗口(见下图2-2)，在窗口左侧的列表里选择S(1,1)即S11参数，点击Add按钮会弹出一个窗口设置单位(这里选择dB)，点击两次OK后，图形窗口中显示出S11随频率变化的曲线。
（2）用同样的方法依次加入S22，S21，S12的曲线，由于滤波器的对称结构，S11与S22，以及S21与S12曲线是相同的。
图 a 图 2-2 、，仿真输出图像图 b
}
图 c 图d
《
(
图2.3a
6.有时版图仿真结果与原理图仿真结果还是存在差异,那就得回到上一步对结构参数再次进行优化, 直到版图仿真结果满意如下图2-4所示。
具体方法是：
(
（1）首先要由原理图生成版图，生成版图前先要把原理图中用于S参数仿真的两个Term
以及接地去掉，不让他们出现在生成的原理图中。
去掉的方法与前面关掉优化控件的相同，都是使用按钮，把这些元件打上红叉。
（2）然后点击菜单中的Layout -> Generate/Update Layout，弹出一个设置窗口，直接点OK，又出现一个窗口，再点OK，完成版图的生成，这时会打开一个显示版图的窗口，里面有刚生成的版图。
（3）版图生成后先要设置微带电路的基本参数(即原理图中MSUB里的参数)，方法是点击版图窗口菜单中的Momentum -> Substrate -> Update From Schematic从原理图中获得这些参数，点击Momentum -> Substrate -> Create/Modi（4）为了进行S参数仿真还要在滤波器两侧添加两个端口，做法是点击工具栏上的Port按钮，弹出port设置窗口，点击OK关闭该窗口，在滤波器两边要加端口的地方分别点击加上两个port，将版图放大后可以看到两个端口（见下图2-3中的P1、P2）。
(5) 点击Momentum -> Simulation -> S-parameter弹出仿真设置窗口，该窗口右侧的Sweep Type选择Adaptive，起止频率设为与原理图中相同，采样点数限制取10 (因为仿真很慢，所以点数不要取得太多)。
然后点击Update按钮，将设置填入左侧列表中，点击Simulate按钮开始进行仿真。
仿真过程中会出现一个状态窗口显示仿真进程。
可以修改这些参（4）为了进行S参数仿真还要在滤波器两侧添加两个端口，做法是点击工具栏上的Port
按钮，弹出port设置窗口，点击OK关闭该窗口，在滤波器两边要加端口的地方分别点击加上两个port，将版图放大后可以看到两个端口（见下图2-3b中的P1、P2）。
(5) 点击Momentum -> Simulation -> S-parameter弹出仿真设置窗口，该窗口右侧的Sweep Type选择Adaptive，起止频率设为与原理图中相同，采样点数限制取10 (因为仿真很慢，所以点数不要取得太多)。
然后点击Update按钮，将设置填入左侧列表中，点击Simulate按钮开始进行仿真。
仿真过程中会出现一个状态窗口显示仿真进程。
\
图
(
（6）仿真运算要进行数分钟，仿真结束后将出现曲线显示窗口，观察S11和S12曲线
图a 图b
图c 图d
仿真图。