射频电路板ADS仿真的意义

目前的电子系统正朝着大规模、小体积、高速度方向发展，信号工作频率不断提高。射频电路板布局布线密度变大、输出开关速度过高等现象，容易引起板级信号延迟、串扰、传输线效应等信号完整性问题。因此，如何在射频系统设计以及板级设计中考虑到信号完整性因素，并采取有效的控制措施，成为射频系统设计成功的关键因素。

通常来说，低频电路都是以集总模式来描述电路的行为，主要的假设是电路的工作波长远大于实际电路尺寸的大小，在频率很低时，二者的值相当接近。然而电路工作频率升高进入射频段时，即当工作波长与实际电路尺寸接近时，以集总模式来描述电路行为会造成极大的误差，所以，必须以分布模式来考虑电路的行为。分布式模式的基本原理是将电路分成一个一个的子电路，每一个子电路可用电阻、电容及电感代表该电路的行为，将这些子电路整合起来即为整个电路的行为。

阻抗匹配是分布电路中最重要的设计方法，它直接决定了电路负载获得信号传输功率的大小。因此，在设计中需要重点关注，本节就针对微带线阻抗匹配原理进行理论讨论和仿真实现。

有损微带线和无损微带线的区别

对于有损微带线，直流与交流电阻损耗，这些损耗都和频率相关。

对于无损微带线，输入端的阻抗Zin为传输线长度、信号频率、终端负载及传输线特性阻抗的函数。

微带线特性阻抗仿真实例

一、在2.4GHz频率，建立一条50Ω的无损耗微带线，并对其进行S参数仿真，验证匹配效果。

二、在2.4GHz频率，通过优化微带线参数及建立匹配电路，建立一条50Ω的有损耗微带线，并计算匹配值。

三、为有损耗微带线建立版图及仿真元件模型，并对其进行S参数仿真，与原理图仿真进行比对，验证其性能。

实验步骤：

1、有损微带线阻抗仿真

1、新建“RFboard_lab”工程和“MicroLine_ideal”原理图

2、利用“LineCale”，这个之前有介绍过，对话框计算微带线宽度W和长度L。

3、为了验证微带线是否满足阻抗匹配，还需要在原理图中进行S参数仿真，设计电路如下：

最后原理图如下：

4、最后的仿真结果如下：

2、有损微带线阻抗仿真

有损微带线阻抗仿真与理想微带线阻抗仿真有所不同，为了实现微带线所需频率的最佳匹配，一方面要对微带线进行优化设计，另一方面还应该在微带线加入阻抗匹配电路。

1、新建“MicroLine_FR4”原理图

2、从“TLines-Ideal”元件面板中选择TLINP插入原理图中，双击该元件进行设置。

3、设置优化优化的是相位

优化的是相位

4、进行优化和仿真，“Magnitude”表示的是幅度。显示的结果如下所示：

5、计算TLINP的衰减。

3、微带线版图仿真

在完成微带线原理图设计后，就可以进行版图设计

1、新建“MicroLine_FR4_momentum”版图

2、对新建一个“Substrate”并进行设置

也可以从下面选

3、在版图窗口工具栏[Insert Rectangular]按钮，绘制100mm，宽1.4mm的长矩形，并添加两个Port。

4、添加仿真参数

5、进行仿真，仿真结果如下：

6、把微带线版图生成一个Symbel，之后会生成生成OK的提示。

7、新建一个“MicroLine_FR4_momentum_sim”的原理图，把“MicroLine_FR4_momentum”中的原理图复制到里面，并把中间的为微带线替换成上一步我们生成的Symbel

8、进行仿真，衰减与之前的原理图一致（这里我比较疑惑，衰减的公式从哪里来，而且衰减只与频率有关，不知道这一步的意义何在）。

好了，今天就到这里了。