Microwave Office(微波办公室)教程 微波无源电路仿真技术(01平面电路)

Euqation的快捷键为Ctrl + E
设置封装

鼠标左键双击元件，在弹出的“Element Options”（元 件选项）对话框中，选择“Layout”（板图）标签 可浏览并选择需要的封装 在此选择库名为”Generic Board Lib”，为电容指定封 装为”Cap AVX AccuP 0603”，为代表SMA接头特性 的电感指定封装为”Connector CoTron Top PCB SMA” 先选择库名，
优化目标线

在”SParam“图中可看到优化目标线
改变目标线

可在图表上直接改动目标线
先左键单击目 标线，再对操 作点进行拖拽
改变目标线

将目标线改成”V“字型
注意： 不要将目标线设 置过宽的频带， 否则将可能满足 不了目标。（由 于这只是单级的 滤波器）
优化设置

在菜单栏上选择Simulate > Optimize，用合适的方法开 始优化 优化过程中可以观察接近目标的程度，也可看到图表的变 化
再选择封装
电路图——右半部分

连接好的元件如下图所示（整个电路图的右半部分） 不要忘记给电感指定封装
确认该元件为 MTEE$ 可通过Ctrl+Z，进行撤 销操作
注意：确认元件MTRACE2 的端口1的方向在左侧。
完整的电路图
完整的板图
此接头状态设置为参考点： 在PCB图中，左键选择“Shape properties”，弹出的对话框中 “Layout”标签的右侧，选择“Use for anchor”
保存电路图名称中不建议使用空 格，尤其在封装库名称中建议使 用下划线”_”代替
电路图编辑环境
可自定义工具栏：在工具栏内空白区域单击右键可自行选择
公式工具栏 标准工具栏
电路设计工具栏
每个电路图分别有一个电路视图与一个PCB视图与 之对应
放置元件

先选择左下角的”Elements”标签 所有的元件按不同的类别呈树形排列 左键单击元件（按住左键不放），并拖拽至电路视图中
简单PDK的四个文件
[Foundry] Name=AWR_Training Description=Example PDK for AWR Training Classes Version=1.0.0 [FilePathMacros] GDS_LIB=Library [File Locations] ModelPath=$DEFAULT;Models CellPath=$DEFAULT;Cells SymbolPath=$DEFAULT;Symbols LayerProcessFile=Library/AWR_Train ing_FR4.lpf AdditionalXML=AWR Training;Library/AWR_Training.xml DefaultTemplate=Library/AWR_Traini ng.emt EM_Models_Dir=$DEFAULT;NPorts
改变层

右键”Shape Properties”中Line Type 改变走线所在的层 将原来的“Top Metal”改成“Bottom Metal”
布线检查

在3D视图中可方便对所有的连接进行检查
三 、仿真设置
添加输出图表

Graphs右键“Add Graph”可添加图表
添加测试项


■ 接地、端口以及子电路模块可在菜单栏中找到
电路图——左半部分

连接好的元件如下图所示（整个电路图的左半部分）
注意： 对于MTRACE2元件，有标记 的端口（Port 1）必须按此 顺序摆放
使用变量


Via 元件有两个参数没有直接赋数字值，而是用变量表示 。变量在电路图中赋值 在电路图中，变量可通过工具栏中的”Equation”按钮定 义 如果在元件中使用了变量，不要忘记为变量赋值。
设置为参考点的作用： “Snap Together”操作时，该元件将不移 动，其它元件以此元件为参考点对齐
智能元件

尾缀为”$”的元件为智能元件，如MTEE$（智能三端接头） 在PCB图中，双击需要改变的微带线，其四周会出现拖拽点，选取一 点拖拽改变线宽，此时观察MTEE$的宽度也自动改变
MTEE$
选择封装

在“Layout”标签中选择相应的封装 在此选择”CoTron Top PCB SMA”
S 参数模型的选项

在“Model Options”的标签中对模型进行设置 在此勾选“Enforce Passivity Everywhere”，S参数模 型通常用此设置
检查板图

最后，确定所有元件和走线都位于正确的层，并衔接无误
仿真并查看结果
六 、参数优化
待优化的参数

选择MLEF的W、L参数为优化对象
优化目标

设置为4GHz~5GHz时，S21<-40dB
复制优化目标

Ctrl+C、Ctrl+V进行复制 修改为5GHz~6GHz 时，S21<-40dB
也可通过鼠标拖 拽的方式进行复 制（与复制测试 项的操作一样）
仿真设计实例-陷波滤波器
一、文件库导入
设置工作环境


与ADS不同，MWO在做具体仿真计算之前需要设置工作 环境。具体地讲就是导入PDK（Process Designe Kit） 文件。 需要创建四种文件


□ LPF 文件– 特定工艺配置，包括默认单位、分辨率、线的类型、 结构类型、电容类型、PAD 类型、过孔类型、Airbrage等 □ Common_PCB_Models.dll □ Common_PCB_Cells.dll – 物理模型 □ AWR_Module.ini – PDK 的初始化文件
添加测试图表

命名为“Passivity”
添加测试项

添加“Passivity”测试项 在此选择“Linear”类中的“PASSIVE”项，在data source（数据源）中选择”CoTron_SMA”
仿真

仿真并查看结果
该测试项的目 的是检验S 参 数模型是否为 无源类型如果 passivity>0 即满足要求
对齐元件

工具栏上有各种控制元件对齐的按钮 先选择下方的SMA接头，按住Shit键再选择上方的SMA接头（即达 到多选的功能），工具栏中选择“CenterHorizontal”（水平居中对 齐）按钮，对齐两个接头
当多个元件进行对齐时，最 先选择的元件将保持不动。
固定元件

左键单击选择元件后，通过右键”Shape Properties”中 的“freeze”选项，可固定元件
查看封装图

双击元件名可查看封装的图示
保存项目

菜单栏File > Save Project As
二 、创建、编辑电路图 和PCB图
新建电路图


先选择左下角的”Project”标签 右键单击”Circuit Schematics”，选择“New Schematic”， 键入电路图名称”Notch Filter”
微波无源电路仿真技术
平面无源电路仿真
电子科技大学 贾宝富 博士
前言

平面无源电路仿真软件可以分为两类，一类是专门用于平 面无源电路电磁（EM）仿真的软件，例如：Sonnet和 IE3D。这类软件通常计算精度比较高，但图形输入界面不 太友好；功能单一。因此，这类软件的使用者不是很多。 另外一类平面无源电路仿真软件是既可以做电路仿真、又 可以做EM仿真的软件，例如：Agilent ADS、AWR Microwave Office、Agilent Genesys 和 Ansoft Designer等。这类软件既可以做无源电路的仿真又可以做 有源电路的仿真。因而用户较多。比较这些软件，其中 ADS和MWO是两款不错的软件。ADS的培训资料比较多 ，比较容易找到。MWO的资料比较少。而且根据我的使 用经验，MWO在做无源平面电路仿真时在优化手段和计 算精度上有其独到之处。因此，我们在这里给大家介绍 MWO在平面无源电路中的使用。
Interconnects (互连结构) Lumped Element > Capacitor (集总元件> 电容) Lumped Element > Inductor (集总元件> 电感) Microstrip > Junctions (微带线> 连接结构) Microstrip > Lines (微带线> 线) Simulation Control (仿真控制) Substrates (衬底) 快捷键： 接地（GND） - Ctrl + P 端口（PORT） - Ctrl + G 子电路（SUB） - Ctrl + K
当元件选择了“freeze”之后，将在任何情况下都不会移动
元件MTRACE2

可对MTRACE2的走线进行控制 在PCB图中，左键双击MTRACE2元件可出现拖拽点，移动 鼠标至走线与过孔相连的一端（即1端口）（将出现双向箭 头），此时左键双击可对走线进行控制（直角或45°）
注意：必须从MTRACE2元件的1端口进行布线
设置频率范围

在“Project Options”右键可设置仿真频率
不要忘记点 Apply按钮
在左侧“Current Range”中显示 的是仿真的频率点及范围
仿真

单击工具栏的“Analyze”按钮可进行仿真
如果改变了基板 STUB的参数显示的 仿真图将产生变化
四 、调谐
调谐设置
Baidu Nhomakorabea
单击工具栏上的“Tune Tool”可选择需要调谐的参数或 变量
删除原有的以电感表示的SMA接头
导入S参数模型

单击工具栏上的“SUB”按钮，映射为刚才导入的S参数 文件 通过SUB可导入电路图、EM结构、S参数、SPICE等
快捷键为Ctrl+K
导入S参数模型

在电路图中放置SUBCKT元件，即完成S参数模型的导入
自定义示意图

在电路图中元件右键”Properties”的”Symbol”标签 ，可自定义其示意图
1. 双击 MTRACE2元件
3.布线， 双击完成 2.移动至1端口， 再双击
自动衔接

选择工具栏中的“Snap to fit”可自动衔接元件
先选择线，再进行“Snap to fit”操作，就可以自动 衔接至SMA接头
3D 视图

通过工具栏上的按钮可方便查看3D视图
旋转3D视图

在3D视图中，按住鼠标左键不放并移动可进行旋转观察 注意到SMA接头和与之连接的MTRACE2一端发生了短接 ，这是因为它们目前都设置在PCB的顶层，而实际上此条 线应位于PCB的底层。
图表右键“Add Measurement”可添加测试项 此处添加S21
确认“Data Source Name” （数据源）中为”Notch Filter”
以“dB”值显示
复制测试项

复制、粘贴测试项非常简单，只需Ctrl+C、Ctrl+V即可
也可以直接拖拽测试 项，进行复制
编辑测试项

复制后，可对测试项进行编辑 此处将S21改成S11
导入库文件


进入AWR 集成环境，菜单栏File > New With Library >Browse 找到后缀为INI 的文件（在此为教程所给目录下的 AWR_Training.ini 文件）
导入封装库

先选择左下角的”Layout”标签 右键单击Cell Libraries > Import GDSII Library 找到后缀为.gds的文件（在此为教程所给目录下的 Generic_Board_Lib.gds文件）
使用Tune tool 选择需要调谐的 参数
调谐

单击工具栏上的”Tune”按钮可进行调谐
五 、导入S 参数模型
导入S参数模型

右键”Data Files”选择“Import Data File”，可导入S 参数 在此选择”Touchstone Files”类型，导入 “Models/CoTron_SMA.s2p”文件
右键单击元件， 选择”Show Details”， 可切换至显示详 细信息
旋转元件

在放置元件之前，可以通过单击鼠标右键旋转
也可以对元件进行翻转操作： • 按水平方向翻转：Shit+鼠标右键 • 按垂直方向翻转：Ctrl+鼠标右键
元件类别

本教程所涉及的元件包含以下类别

优化结果

很快将得到结果
七 、误差分析
待分析的参数

选择电容值C为待分析的参数，设置误差为10%