实验一 匹配电路仿真与设计精品PPT课件
合集下载
实验一 匹配电路的设计与仿真
实验一匹配电路的设计与仿真一、实验目的1、掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理2、掌握集总元件L型阻抗抗匹配网络的匹配机理3、掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理4、了解ADS软件的主要功能特点5、掌握Smith原图的构成及在阻抗匹配中的应用6、了解微带线的基本结构二、实验原理1、基本阻抗匹配理论，信号源的输出功率取决于Us、Rs和RL。
在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k。
当RL=Rs时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。
无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不可能使负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小。
2、共轭匹配：当，源输出功率最大，称作共轭匹配。
若，需在负载和信号源之间加一个阻抗变换网络，将负载阻抗变换为信号源阻抗的共轭。
LLssLoRRRURIP222)(+==ssisL RUPkRR2,==ioPkkP2)1(+=*gLZZ=*gLZZ≠3、阻抗匹配：①λ/4阻抗变换器②并(串)联单支节调配器调配原理：y(左)=1=y(右)+jb ，y(右)=1-jb调配过程：a). yL 于A点b)等ρ圆顺时针旋转与g=1 的圆交于B点，旋转长度为d（接入点的位置）c)B点的虚部为jb，并联支节的电纳为-jb，则匹配d)–jb于E点，则支线电长度为l（短路线）三、实验内容1、设计L型阻抗匹配网络，使Zs=(25－j*25) Ohm信号源与ZL=(100－j*25) Ohm 的负载匹配，频率为500MHz。
2、设计微带单枝节短截线匹配网络，使ZS=(55－j*40) Ohm信号源与ZL=(30+j*50) Ohm的负载匹配，频中心频率为1.5GHz四、实验步骤I、L型匹配网络1、打开ADS2、新建一个工程，长度单位选毫米3、选“No help needed”，然后单击“finish”4、在元件库列表中选择“Simulating-S Param”，单击SP和Term放入两个Term和一个SP控件5、双击Term1，Term2端口，弹出对话框改变参数6、双击S-Paraemters控件，弹出对话框改变参数7、选择元件库“Smith Chart Matching”，单击在原理图中添加“DA_SmithChart Matching”控件，单击工具栏，放置并连接原件8、双击DA_SmithChartMatching控件，设置相关参数9、执行菜单命令【Tools】【Smith Chart】，弹出“SmartComponent Syne”对话框，选择“Update SmartComponent from Smith Chart Utility”，单击OK10、改变Freq，单击“DefineSource/load Network terminations”按钮11、采用分立元件LC匹配过程如下图改变L、C位置，观察L、C值变化时输入阻抗变化轨迹12、单击“Build ADS Circuit”按钮，即可生成相应的电路13、选中DA_SmithChartMatch控件，单击菜单栏向下的箭头，以查看匹配电路14、单击向上的箭头，返回到原理图15、单击图标，进行仿真16、单击，在结果窗口单击，选中要查看的图形，仿真结果输出II、微带单支节短截线1、新建一个工程，长度单位选毫米2、在元件库列表中选择“Passive Circuit DG-Matching”，放置元件MSUB（微带基片）和SSMATH（微带单支节短截线）3、执行菜单命令【Insert】【Template】，选择S_ Params，在原理图中加入S 参数模块4、双击MSUB元件，设置参数5、双击“DA_SSMatch_MLIN_SMatching”控件，设置参数，输入阻抗与源阻抗Zs共轭6、设置TERM1、TERM2阻抗，S参数扫频方案，完成设计7、执行菜单命令【DesignGuade】【Passive Circuit】，选择对话框中的Microstrip Control Window，选择Design Assiant Design，100%出现后，Close该对话框8、选中SSMatch控件，单击菜单栏向下的箭头，以查看匹配电路9、单击向上的箭头，返回到原理图10、单击“齿轮”按钮，进行仿真，分析结果11、匹配电路的版图生成。
电路仿真课件
降低实验成本： 通过电路仿真， 可以避免实际硬 件设备的消耗和 损坏，降低实验 成本和维护成本。
促进教学创新： 电路仿真技术可 以作为传统实验 教学的补充和创 新，为教学提供 更多的手段和方 式，提高教学效 果和学生的学习 体验。
电路仿真课件内 容
电路基本知识
电路的基本概念：电流、电压、 电阻、电容等
计和仿真。
教程与帮助文 档：电路仿真 课件通常会提 供详细的教程 和帮助文档， 帮助用户更好 地掌握使用方
法和技巧。
易于扩展和定 制：电路仿真 课件通常具有 良好的扩展性 和定制性，方 便用户根据自 己的需求进行 个性化设置和
扩展。
结合实际
电路仿真课件能够模拟实际电 路的运行过程
添加标题
模拟实际电路中的故障和异常 情况，帮助学生更好地理解电
电路的基本定律：欧姆定律、 基尔霍夫定律等
电路的基本元件：电阻、电容、 电感等
电路的基本分析方法：节点分 析法、网孔分析法等
电路仿真软件介绍
常用电路仿真软件：Multisim、 Altium Designer、Proteus等
软件使用技巧：元件选择与放置、 连线技巧、仿真设置等
添加标题
添加标题
添加标题
提高学习效果：通过实践经验和案例分析，学员可以更好地理解和掌握电路设计的知识和技能， 提高学习效果和学习质量。
电路仿真课件使 用建议
针对不同学员需求进行个性化设计
根据学员的背景和需求，提供不同难度的电路仿真课件 针对不同学员的技能水平，提供不同的电路仿真案例 根据学员的学习风格和兴趣，提供不同的学习方式和互动环节 根据学员的学习进度和反馈，及时调整教学内容和难度
内容丰富、实用性强
涵盖多种电路仿真软件和工具 提供丰富的电路仿真案例和实例 强调实际应用和工程实践 针对不同层次和需求的用户提供不同难度的内容
Multisim电路仿真实验PPT课件
电路
电路模型和电路定律
(1) 万用表的使用 如图所示，在万用表控制面板上可以选择电压值、电流值、
电阻以及分贝值。参数设置窗口，可以设置万用表的一些参数
。
万用表图标、面板和参数设置
电路 (2) 函数信号发生器
电路模型和电路定律
如图所示，在函数信号发生器中可以选择正弦波、三角波和 矩形波三种波形，频率可在1～999范围内调整。信号的幅值、 占空比、偏移量也可以根据需要进行调节。偏移量指的是交流 信号中直流电平的偏移。
5. 输入/输出
选择Place/HB/SB Connecter命令，屏幕上会出现输
入/输出符号“
” ，将该符号与电路的输入/输出
信号端进行连接。子电路的输入/输出端必须有输入/输
出符号，否则无法与外电路进行连接。
6. 仪器仪表使用方法
单击右边所需仪器仪表的图标，把它放到电路工作 区这时在电路工作区会出出一个万用表图标，双击它 便会弹出仪器仪表的控制面板，单击控制面板上的Set按 钮将会打开仪器仪表的参数设置窗口。
新特点：
可以根据自己的需求制造出真正属于自己的仪器 ； 所有的虚拟信号都可以通过计算机输出到实际的 硬件电路上; 所有硬件电路产生的结果都可以输回到计算机中 进行处理和分析。
电路
电路模型和电路定律
Multisim 使用方法
通过Option菜单可以对软件的运行环境进行定制和设置。 Global Preference：Symbol standard栏选DIN（欧洲标准，我国采用 的是欧洲标准）
二极管库，含双极型管、场效应管、复合管、功率管等16类 晶体管库，含双极型管、场效应管、复合管、功率管等16类 模拟集成电路库，含虚拟、线性、特殊运放和比较器等6类
实验一匹配电路设计实验
三 实验过程及结果要求 3微带双枝短截线匹配电路设计与仿真
（一）建立工程，保存工程，设计原理图。 （5） 在Simth Chart Utility窗口左上的Palette中选传输线 ，设置其Value 为 135Deg，即3/8λ，再选短路线 ，依从进行选取添加，注意传输线的Value为 45Deg，135Deg，225Deg，不能取其他值。短路线值可以调整，可以在文本框内修 改，也可以在原图里面移动调整。 （6）完成匹配后，单击Buildin ADS Circuit（原图下方）。返回原理图，可以点 进行子图查看，也可以进行仿真。 （二）用微带线置换传输线 （1）在匹配网络子图电路中，面板列表中选择Tlines-Microstrip，及结果要求 2微带单枝短截线匹配电路设计与仿真
（7）对原理图进行仿真，会出现S11-S22四个图，分别打上MARK，查看所设频率 点的指标。要求S11和S22在所设频率处值很小，阻抗趋近Z0，S12和S21在所设频率 处值趋近于零，注意，MARK框里的频率值可以修改的。 （8）本实验基本要求为按照要求的频率和阻抗设计出匹配电路，得出仿真结果， 要求S21满足大于-0.05dB。 还可以通过在Smith圆图工具里面添加微带线的方法进行匹配，得出的微带线为理 想微带线，需要换算成物理微带线长度，此种方法学生可以选做。
三 实验过程及结果要求 3微带双枝短截线匹配电路设计与仿真
（二）用微带线置换传输线 （7）把得到的每个微带线宽度和长度，在电路子图中的微带线元件中进行参数修改。
三 实验过程及结果要求 3微带双枝短截线匹配电路设计与仿真
（二）用微带线置换传输线 （8）（7）中进行参数设置时，注意不要漏项，另外注意单位要一致，若不同，则把 单位调整为一致。 （9）把子图中的两个port连接到调整好参数的微带线电路上，删去原来的传输线 （若不能确保微带线参数正确，可以先不删除）。 （10）返回原理图进行仿真，得到如示例的仿真结果。 （11）本实验基本要求为按照要求的频率和阻抗设计出匹配电路，得出仿真结果，要 求S21满足大于-0.01dB。
配电线路模拟仿真操作.pptx
第35页/共41页
工作步骤
•
• （1）接受预令
• （2）准备检查工具
• （3）工作班前会
• （4）配变低压停电
• （5）配变高压停电
• （6）配变高、低压侧验电、挂接地
• （7）停电检修
• （8）拆除低、高压接地线
• （9）配变高、低压恢复送电
• （10）任务提交
第36页/共41页
工作步骤及注意事项
•
第18页/共41页
操作步骤及注意事项
•（ 三 ） 班 前 会 （ 已 办 理 停 电 许 可 手 续 ）
•
• 班前会是由当前工作负责人负责集合召开的班组工作会议 • 主要有以下几点： • 1、交代安排具体工作 • 2、布置工作任务 • 3、危险分析预控及安全教育 • 4、工作班成员履行签字确认手续
•
•本次工作内容： 在10kV单回路架空线路上验电、接地以及检修后的恢复送电工作。 工作需要注意的是停电及恢复送电操作顺序，爬杆前需要测量3米线和杆根破损情 况，爬杆前要做冲击试验，挂接地时要按顺序逐项验电，工作前注意工器具的检查， 工作结束要回收工器具，整理工作现场。
第19页/共41页
配电线路模拟仿真操作
•（ 二 ） 准 备 、 检 查 工 器 具
•1 、 本 次 操 作 所 需 工 器 具 ： • 绝缘手套（高压）一付 • 绝缘靴一双 • 高压验电器（方头/10kV）一根 • 高压接地线（方头/10kV）一组 • 低压验电器（方头）一根 • 低压接地线（方头）一组 • 操作杆一把 • 标示牌（禁止合闸，有人工作！）两块。 •2 、 选 择 工 器 具 后 应 对 工 器 具 进 行 认 真 检 查 ， 以 确 保 工 具 完 好 无 损 ， 同 时 没 有 超 过 试验周期。
工作步骤
•
• （1）接受预令
• （2）准备检查工具
• （3）工作班前会
• （4）配变低压停电
• （5）配变高压停电
• （6）配变高、低压侧验电、挂接地
• （7）停电检修
• （8）拆除低、高压接地线
• （9）配变高、低压恢复送电
• （10）任务提交
第36页/共41页
工作步骤及注意事项
•
第18页/共41页
操作步骤及注意事项
•（ 三 ） 班 前 会 （ 已 办 理 停 电 许 可 手 续 ）
•
• 班前会是由当前工作负责人负责集合召开的班组工作会议 • 主要有以下几点： • 1、交代安排具体工作 • 2、布置工作任务 • 3、危险分析预控及安全教育 • 4、工作班成员履行签字确认手续
•
•本次工作内容： 在10kV单回路架空线路上验电、接地以及检修后的恢复送电工作。 工作需要注意的是停电及恢复送电操作顺序，爬杆前需要测量3米线和杆根破损情 况，爬杆前要做冲击试验，挂接地时要按顺序逐项验电，工作前注意工器具的检查， 工作结束要回收工器具，整理工作现场。
第19页/共41页
配电线路模拟仿真操作
•（ 二 ） 准 备 、 检 查 工 器 具
•1 、 本 次 操 作 所 需 工 器 具 ： • 绝缘手套（高压）一付 • 绝缘靴一双 • 高压验电器（方头/10kV）一根 • 高压接地线（方头/10kV）一组 • 低压验电器（方头）一根 • 低压接地线（方头）一组 • 操作杆一把 • 标示牌（禁止合闸，有人工作！）两块。 •2 、 选 择 工 器 具 后 应 对 工 器 具 进 行 认 真 检 查 ， 以 确 保 工 具 完 好 无 损 ， 同 时 没 有 超 过 试验周期。
电路实验与仿真硬件操作实验ppt课件
第2章 硬件操作实验
16
2. 如图2-5所示连接电路，注意电路中电位参考点的位置， 分别测出A、B、C、D VA=________( )，VB=________( )， VC=________( )，VD=________( )
第2章 硬件操作实验
17
图2-5 电路图(一)
第2章 硬件操作实验
第2章 硬件操作实验
28
在复杂线性电路中，如果计算某一支路中的电源，应用
(一) 1.叠加原理实验 按图2-10所示接线，要求根据叠加原理分别测出U1、U2 共同作用和U1、U2单独作用三种情况下的各电压和I1、I2、 I3，并填入表2-9中(注：S3接330Ω电阻)
第2章 硬件操作实验
29
电路如图2-2所示，测量二极管正向伏安特性，R为限流电阻。 调节R2，令其阻值由大至小变化，记录电压、电流的值于表2-25中。
(3)改变电路中哪些参数可以使电路发生谐振。 并将测试结果填入表2-43、2-44、2-45中。
(2)了解单相变压器空载特性、短路特性与外特性的意义及测定方法。 将信号发生器输出的正弦信号接至如图2-54的电路，作为激励源u，并用交流表测量，使激励电压的有效值为U=3V，并保持不变。 在三相电源中，相电压UP与线电压UL的关系为：UL=
18
(二) 了解直流电路中各点电位的分布情况是分析、计算电路 最基本的方法之一，在以后分析晶体管电路时，电位概念是
直流电路中各点电位的分布，可以通过实验先测得电路 中各点电位的高低(或根据电源和电阻的数值进行计算得出)， 再根据电路图(见图2-6)作出电位图(见图2-7)。
第2章 硬件操作实验
19
(2)了解单相变压器空载特性、短路特性与外特性的意义及测定方法。 时的频率分别称为上限频率f2及下限频率f1，则通频带Δf=f2-f1，而且Δf×Q=f0关系成立，所以Q值愈大，则Δf愈小，即通频
第12单元 微带线匹配电路之设计与制作PPT课件
求出
/41.6 7mm foF r 4 RSubstrate
4
Zin
Zo
ZL
150
圖1-4 /4轉阻器示意圖
1-29
單端短路殘段匹配網路
➢ 實例二：試設計頻率於2400 MHz之單端短路殘段 匹配網路，如圖1-5所示，使ZL= 150 之負載阻 抗匹配至Zin = 50 處。
ZL 150
l1 Zin
註：可參考圖1-13
1-24
傳輸線輸入阻抗與長度及負載關係
✓ 當ZL= ∞及 l = (3/8) 時 ( 即
3 4
)
：
Zin jZo
(1-14)
上式所顯示之特性為：一條終端開路的3/8 傳輸 線，其特性如同一個電感性元件 ，所以我們可以 利用一條開路的3/8微帶線替代一個並聯的電感 元件 ，而其電感抗之值是由微帶線之特性阻抗值 來決定。
ZL
V(z) I(z)
z0
Vo+ejz +Voejz (Vo+ejz Voejz) Zo
z0
Zo
Vo+(1+) Vo+(1)
Zo
(1+) (1)
其中： Vo Vo+ ；反射係數
(1-5)
1-15
反射係數之關係式
➢ 由式(1-5)我們即可求得反射係數與負載阻抗及特 性阻抗間之關係式：
L
ZL ZL
+
1-23
傳輸線輸入阻抗與長度及負載關係
✓ 當ZL= ∞及 l = (/8) 時 ( 即 0.25) ：
ZinjZo
(1-13)
上式所顯示之特性為：一條終端開路的/8傳輸線， 其特性如同一個電容性元件，所以我們可以利用 一條開路的/8微帶線替代一個並聯的電容元件， 而其電容抗之值是由微帶線之特性阻抗值來決定。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
fc
Lp
(b)
1. 打开ADS
三、ADS仿真步骤
OR
2. 新建一个Workspace，并命名为“学号或姓名”
3. 新建原理图
OR
元件库列表
原理图设计界面
元件列表
原理图编辑区
4. 在元件面板列表中选择“Simulating-S Param”，单击 和 放两个Term和一个S-P控件
5. 双击Term1、Term2端口，弹出设置对话框，设置参数：
二、基本阻抗匹配理论
Po
I 2RL
U
2 s
(Rs RL )2
RL
RL
kRs , Pi
U
2 s
Rs
Po
k (1 k)2
Pi
信号源的输出功率取决于Us、Rs和RL。在 信号源给定的情况下，输出功率取决于负 载电阻与信号源内阻之比k。当RL=Rs时可 获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。 无论负载电阻大于还是小于信号源内阻， 都不可能使负载获得最大功率，且两个电 阻值偏差越大，输出功率越小。
2. 执行菜单命令【Insert】【Template】，选择“S_Params”，在原 理图中插入S参数仿真结果输出模版，并连线
3. 双击元件“MSUB”，设置微带线基本参数
4. 双击“DA_SSMatch1”控件，设置中心频率F、输入阻抗 (与源阻抗 ZS共轭匹配），负载阻抗Zload
5. 设置Term1、Term2的阻抗，S参数的扫频方案，完成设计
6. 双击S-Parameters控件，弹出设置对话框，设置参数
Start: 100MHz Stop: 1100MHz Step-size: 10MHz
7. 选择元件库 “Smith Chart Matching”，单击 ,在原理图中添 加“DA_SmithChartMatching”控件；单击工具栏“ ”和 “ ”，放置地并连接元件
① 调配原理 y(左)=1=y(右)+jb y(右)=1-jb
y(左) y(右)
② 调配过程
a). yL 于A点 b). 等 ρ 圆顺时针旋转与g=1 的圆交于
B点，旋转长度为d（接入点的位置）
c). B点的虚部为jb，并联支节的电 纳为-jb，则匹配
d). –jb于E点，则支线电长度为l （短路线）
10. 单击“DefineSource/Load Network terminations”按钮
网络源阻抗
选择时网络输入阻抗与源阻抗相等
选择时网络输出阻抗与该值共轭
11. 采用LC分立器件匹配过程如下图所示
改变可 移动目 标阻抗
Z
* g
ZL A
先选并联C，鼠标移至圆图区，负载变为A点时单击左键；再选串联电感L，负载
实现。
例2：微带单枝节短截线匹配电路的设计
设计微带单枝节短截线匹配网络，使ZS=(55－j*40) Ohm信号源与ZL=(30+j*50) Ohm的负载匹配，频中心频 率为1.5GHz
1. 新建原理图，命名“Stub_MLIN_Match” 选择“Passive Circuit DG-Microstrip Circuits”元件库 放置元件MSUB”（微带基片）和“SSMtch”(单枝节短截线）
仿真结果（S参数）
10. 匹配电路的版图生成
• 执行菜单命令【Layout】->【Generate/Update Layout】，弹出一个设置对 话框，这里应用其默认设置，直接单击OK。
短路 短截线结果
练习
设计微带单枝短截线匹配电路，使MAX2660的输出阻抗ZS= （126-j*459）Ohm与ZL=50Ohm的负载匹配，频率为900MHz.
实验一 匹配网络的设计与仿真
一、实验目的
1. 掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理 2. 掌握集总元件L型阻抗抗匹配网络的匹配机理 3. 掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理 4. 了解ADS软件的主要功能特点 5. 掌握Smith原图的构成及在阻抗匹配中的应用 6. 了解微带线的基本结构
8. 双击DA_SmithChartMatch控件，设置控件相关参数如下
原理图
9. 执行菜单命令【Tools】【Smith Chart】，弹出 “SmartComponent Sync”对话框； 选择“Update SmartComponent from Smith Chart Utility”，单击“OK”
1. 共轭匹配：
当 ZL Zg*，源输出功率最大， 称作共轭匹配。
P1 2
2
Vg
2 Rg
Zg ZL
Pmax
Vg2 8Rg
若 ZL Zg* ，需在负载和信号源之间加一个阻抗变换网络 ，将负载 阻抗变换为信号源阻抗的共轭。
2. 阻抗匹配： ➢ λ/4阻抗变换器
Z1 Z0RL
➢ 并(串)联单支节调配器
d
b
A
B
-b
l
E
6
例1：分立器件LC匹配网络设计
设计目标： 设计L型阻抗匹配网络，使Zs=(25－j*25) Ohm信 号源与ZL=(100－j*25) Ohm的负载匹配，频率为500MHz。
Ls
Ls Cp
Xs 2 fc
1 2 fc
X
L
Cp
(a)
Cs
Cs Lp
2 X 2
1 fc XsL源自6. 执行菜单命令【DesignGuide】【Passive Circuit】；选择对话框 中“Passive Circuit Control Window…”
7. 选中“SSMatch1”控件，单击“ 配网络
”图标，查看自动生成的匹
8. 单击“ ”，返回原理图
9. 按 F7 进行仿真，对结果进行分析
移至时
Z
* g
，单击左键完成匹配（删除电容、电感，位置交换再试，观察！）
改变L、C 的位置，观察L、C值变化时输入阻抗的变化轨迹！
12. 单击“Build ADS Circuit”按钮，即可生成相应的电路 13. 选中DA_SmithChartMatch控件，单击“ ”，以查看匹配电路
14. 单击“ ”，返回原理图
匹配结果 15. 单击“ ”图标，进行仿真
16. 单击“ ”，在结果窗口单击，就会出现如下对话框，仿真结果 图形输出。
仿真结果 MarkerNew
设计L型阻抗匹配网络，使Zs=(46－j×124) Ohm信号源与
ZL=(20+j×100) Ohm的负载匹配，频率为2400MHz.
要求：用Smith Chart工具中的
Lp
(b)
1. 打开ADS
三、ADS仿真步骤
OR
2. 新建一个Workspace，并命名为“学号或姓名”
3. 新建原理图
OR
元件库列表
原理图设计界面
元件列表
原理图编辑区
4. 在元件面板列表中选择“Simulating-S Param”，单击 和 放两个Term和一个S-P控件
5. 双击Term1、Term2端口，弹出设置对话框，设置参数：
二、基本阻抗匹配理论
Po
I 2RL
U
2 s
(Rs RL )2
RL
RL
kRs , Pi
U
2 s
Rs
Po
k (1 k)2
Pi
信号源的输出功率取决于Us、Rs和RL。在 信号源给定的情况下，输出功率取决于负 载电阻与信号源内阻之比k。当RL=Rs时可 获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。 无论负载电阻大于还是小于信号源内阻， 都不可能使负载获得最大功率，且两个电 阻值偏差越大，输出功率越小。
2. 执行菜单命令【Insert】【Template】，选择“S_Params”，在原 理图中插入S参数仿真结果输出模版，并连线
3. 双击元件“MSUB”，设置微带线基本参数
4. 双击“DA_SSMatch1”控件，设置中心频率F、输入阻抗 (与源阻抗 ZS共轭匹配），负载阻抗Zload
5. 设置Term1、Term2的阻抗，S参数的扫频方案，完成设计
6. 双击S-Parameters控件，弹出设置对话框，设置参数
Start: 100MHz Stop: 1100MHz Step-size: 10MHz
7. 选择元件库 “Smith Chart Matching”，单击 ,在原理图中添 加“DA_SmithChartMatching”控件；单击工具栏“ ”和 “ ”，放置地并连接元件
① 调配原理 y(左)=1=y(右)+jb y(右)=1-jb
y(左) y(右)
② 调配过程
a). yL 于A点 b). 等 ρ 圆顺时针旋转与g=1 的圆交于
B点，旋转长度为d（接入点的位置）
c). B点的虚部为jb，并联支节的电 纳为-jb，则匹配
d). –jb于E点，则支线电长度为l （短路线）
10. 单击“DefineSource/Load Network terminations”按钮
网络源阻抗
选择时网络输入阻抗与源阻抗相等
选择时网络输出阻抗与该值共轭
11. 采用LC分立器件匹配过程如下图所示
改变可 移动目 标阻抗
Z
* g
ZL A
先选并联C，鼠标移至圆图区，负载变为A点时单击左键；再选串联电感L，负载
实现。
例2：微带单枝节短截线匹配电路的设计
设计微带单枝节短截线匹配网络，使ZS=(55－j*40) Ohm信号源与ZL=(30+j*50) Ohm的负载匹配，频中心频 率为1.5GHz
1. 新建原理图，命名“Stub_MLIN_Match” 选择“Passive Circuit DG-Microstrip Circuits”元件库 放置元件MSUB”（微带基片）和“SSMtch”(单枝节短截线）
仿真结果（S参数）
10. 匹配电路的版图生成
• 执行菜单命令【Layout】->【Generate/Update Layout】，弹出一个设置对 话框，这里应用其默认设置，直接单击OK。
短路 短截线结果
练习
设计微带单枝短截线匹配电路，使MAX2660的输出阻抗ZS= （126-j*459）Ohm与ZL=50Ohm的负载匹配，频率为900MHz.
实验一 匹配网络的设计与仿真
一、实验目的
1. 掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理 2. 掌握集总元件L型阻抗抗匹配网络的匹配机理 3. 掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理 4. 了解ADS软件的主要功能特点 5. 掌握Smith原图的构成及在阻抗匹配中的应用 6. 了解微带线的基本结构
8. 双击DA_SmithChartMatch控件，设置控件相关参数如下
原理图
9. 执行菜单命令【Tools】【Smith Chart】，弹出 “SmartComponent Sync”对话框； 选择“Update SmartComponent from Smith Chart Utility”，单击“OK”
1. 共轭匹配：
当 ZL Zg*，源输出功率最大， 称作共轭匹配。
P1 2
2
Vg
2 Rg
Zg ZL
Pmax
Vg2 8Rg
若 ZL Zg* ，需在负载和信号源之间加一个阻抗变换网络 ，将负载 阻抗变换为信号源阻抗的共轭。
2. 阻抗匹配： ➢ λ/4阻抗变换器
Z1 Z0RL
➢ 并(串)联单支节调配器
d
b
A
B
-b
l
E
6
例1：分立器件LC匹配网络设计
设计目标： 设计L型阻抗匹配网络，使Zs=(25－j*25) Ohm信 号源与ZL=(100－j*25) Ohm的负载匹配，频率为500MHz。
Ls
Ls Cp
Xs 2 fc
1 2 fc
X
L
Cp
(a)
Cs
Cs Lp
2 X 2
1 fc XsL源自6. 执行菜单命令【DesignGuide】【Passive Circuit】；选择对话框 中“Passive Circuit Control Window…”
7. 选中“SSMatch1”控件，单击“ 配网络
”图标，查看自动生成的匹
8. 单击“ ”，返回原理图
9. 按 F7 进行仿真，对结果进行分析
移至时
Z
* g
，单击左键完成匹配（删除电容、电感，位置交换再试，观察！）
改变L、C 的位置，观察L、C值变化时输入阻抗的变化轨迹！
12. 单击“Build ADS Circuit”按钮，即可生成相应的电路 13. 选中DA_SmithChartMatch控件，单击“ ”，以查看匹配电路
14. 单击“ ”，返回原理图
匹配结果 15. 单击“ ”图标，进行仿真
16. 单击“ ”，在结果窗口单击，就会出现如下对话框，仿真结果 图形输出。
仿真结果 MarkerNew
设计L型阻抗匹配网络，使Zs=(46－j×124) Ohm信号源与
ZL=(20+j×100) Ohm的负载匹配，频率为2400MHz.
要求：用Smith Chart工具中的