ads軟件學習及阻抗匹配電路的仿真設(shè)計

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1、ADS軟件學習及阻抗匹配電路的仿真設(shè)計專業(yè)班級：電子信息科學與技術(shù)3班姓名：學號：一、實驗內(nèi)容用分立LC設(shè)計一個L型阻抗匹配網(wǎng)絡，實現(xiàn)負載阻抗（30+j*40）(歐姆)到50(歐姆)的匹配，頻率為1GHz。二、設(shè)計原理阻抗匹配是指負載阻抗與激勵源內(nèi)部阻抗互相適配，得到最大功率輸出的一種工作狀態(tài)，它反映了輸入電路與輸出電路之間的功率傳輸關(guān)系。要實現(xiàn)最大的功率傳輸，必須使負載阻抗與源阻抗匹配，這不僅僅是為了減小功率損耗，還具有其他功能，如減小噪聲干擾、提高功率容量和提高頻率響應的線性度等。通常認為，匹配網(wǎng)絡的

2、用途就是實現(xiàn)阻抗變換，就是將給定的阻抗值變換成其他更合適的阻抗值。基本阻抗匹配理論:——（1）——（2），由（1）與(2)可得：——（3）當RL=Rs時可獲得最大輸出功率，此時為阻抗匹配狀態(tài)。無論負載電阻大于還是小于信號源內(nèi)阻，都不可能使負載獲得最大功率，且兩個電阻值偏差越大，輸出功率越小。廣義阻抗匹配：阻抗匹配概念可以推廣到交流電路，當負載阻抗ZL與信號源阻抗Zs共軛時，即ZL=Zs，能夠?qū)崿F(xiàn)功率的最大傳輸，稱作共軛匹配或廣義阻抗匹配。??如果負載阻抗不滿足共軛匹配條件，就要在負載和信號源之間加一個阻抗

3、變換網(wǎng)絡N，將負載阻抗變換為信號源阻抗的共軛，實現(xiàn)阻抗匹配。三設(shè)計過程1、新建ADS工程，新建原理圖。在元件面板列表中選擇“Simulation?S--param”,在原理圖中放兩個Term和一個S-Parameters控件，分別把Term1設(shè)置成Z=5Oohm,Term2設(shè)置成Z=30+j*40ohm，雙擊S-Parameters控件，彈出設(shè)置對話框，分別把Start設(shè)置成10MHz,Stop設(shè)置成2GHz，Step-size設(shè)置成1MHz。2、在原理圖里加入SmithChartMatching控件，并

4、設(shè)置相關(guān)的頻率和輸入輸出阻抗等參數(shù)。3、連接電路。4、在原理圖設(shè)計窗口，執(zhí)行菜單命令tools->Smith?Chart,彈出Smart?Component，選擇“Update?SmartComponent?from?Smith?Chart?Utility”，單擊“OK”。?5、設(shè)置Freq=0.05GHz，Z0=50ohm。單擊DefineSource/loadNetworkterminations按鈕，彈出“Network?Terminations”對話框，設(shè)置源和負載阻抗，然后依次單擊“Apply”

5、和“OK”。6、采用LC分立器件匹配。7、單擊“Build?ADS?Circuit”按鈕，即可以生成相應的電路。8、進行仿真，要求其顯示S(1,1)和S(2,1)單位為dB的曲線。?四、實驗結(jié)果及分析結(jié)論：1、經(jīng)過仿真之后，從第一種匹配網(wǎng)絡得到的S(1,1)和S(2,1)的曲線可以看出，在小于0.8GHz的時候，效果很差，隨著頻率的增加，在1GHz的時候，幾乎達到理想的匹配，即沒有反射波。再隨著頻率的增加，效果稍微變差，但總體效果還是很不錯的。2、經(jīng)過仿真之后，從第二種匹配網(wǎng)絡得到的S(1,1)和S(2,

6、1)的曲線可以看出，在頻率達到1GHz的時候，加入L型匹配網(wǎng)絡之后的電路中沒有反射，即能被全部傳輸，達到最大傳輸功率，此時達到了很好的匹配效果。但隨著高于1.2GHz之后，其匹配效果逐漸變差。3、以上四種情況都能在中心頻率上達到理想的匹配。