ADS微带天线教程doc.docx

ADS微带天线教程doc.docx

《ADS微带天线教程doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ADS微带天线教程doc.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

ADS微带天线教程doc

StepbyStep跟王老师玩转ADS2011

1.创建一个天线工作区，点击，在取

个好听点的名字，记得要全英文的，一个礼拜以后自己还看得懂的哦，然后直接点下面的Finish即可；

2.然后界面就变成这样了：

3.记得现在

Option-

》Technology->Layerdefinitions

，里面，点击

showother

TechnologyTabs

，里面设置layoutunit

为mm。

4.点击中间的，可以生成一个空白的版图文件，是这样的：

；

5.点击上面的Opinions->Preferences，选择最后面对Units/Scale，里面设置各种量纲单位，把长度单位设置为mm；

6.把贴片天线画上去，点击右上方的，在版图上随便画出一个矩形，然

后双击这个矩形，可以修改其坐标和长宽，改成：

这样就创建了一个宽30mm，高25mm的矩形天线雏形；你可以尝试修改这些坐标

和尺寸看看有什么变化。

7.我们还需要告诉ADS软件，我们是在怎么样的介质基板上做天线的，在

【Options】>【Technology】>【Materialdefinitions】从数据库选择FR_4，

并做修改

8.天线的材料可以用Cu，是在上面【Materialdefinitions】的Conductors

里面添加的

9.打开[EM]->【SimulationSetup】，Substrate和Ports选项后各有一个黄色的警示图标里面可以看到哪些部分还没做设置，上面我们只设置了基板的材料，但是基板几何结构参数还没设置，比如基板厚度，层数等。

10.选择默认的基板名称Substrate1，这时打开设计窗口。

11.这是一个默认图层的3D基板View，这个基板有一个导电层，一个介质层，还有默认的边界条件。

新建基板都是从这一步开始的。

查看右侧的信息栏，它告

诉你怎样进行选择、添加、删除项目。

12.接下来将引导你设置叠层，映射导电层及过孔，使用元件库工艺材料：

a.点击设置窗口中的带状线图形，带状线轮廓被选中，相应的右侧显示带状线的属性。

b.设置图层（Layer）名称及材质（material），在下拉菜单中选择condMaterial=Copper，记得下面Operation选择是sheet，我们用铜做的贴片天线。

13.在基片上点右键，可以delete（unmap），我们做天线只需要单层版，可以删除中间一层（记得设置FR_4层的厚度是1.6mm），记得在底面加一块接地板（黄色的，可以选择Copper材料，也可以选择完纯导体）也就只剩下下面的结构：

这个图是接地板的设置情况

14.关基板置窗口，看EMSimulationSetup窗，Substrate右黄色警示消失，在只剩下Ports没有置了。

在Workspace主窗口出了基板

文件和EMsetup文件，若看不到，在主窗口空白区域右FileView⋯，勾Substrate，然后OK。

主窗口中示如上，若有异常，自己的操作。

在板窗口中，InsertPin,在ADS2011中不用置Pins所在的，它会自辨。

回到EMSetup窗口，点Ports。

注意到在S-parametersports区域是空白的，示没有Ports被置。

点色Refresh

pinsandports–它将自探板中的Pins，然后些Pins会自化S-parameterports。

注意：

ADS2011EM仿真支持界Pins和area

pins。

加入Port（，加在中位置）以后的，双Port，可以看到阻抗

默是50欧。

15.是在EMSimulationSetup仿真2-3GHz，做S参数仿真

直接点击下面的Simulate

看到结果以后，好像不大如意，大概如下图所示，比如S11不够小，impedance

不是50欧姆（总之与理想匹配情况差得很远）。

所以我们下面讲怎么匹配的问题。

匹配是个很重要的话题

1.我们要把天线封装成一个模块，在数据结果的那个页面，点Tool->DataFile

Tool，取个名字Patch_s1p，点击writetofile，就是把这个天线的频率特性记

录下来，以后作为一个模块使用了。

然后版图文件我们暂时可以不用了，打开一个原理图文件窗口，在ADS主

窗口上点击，取个名字叫patch_matching吧，就是做微带天线的匹配的。

2.我们在，选S1p，就是1端

口器件（因为天线是一端口的嘛），丢在原理图上，双击这个图标，把上一步天线的频谱文件引入，如下图。

3.怎么做匹配呢，我们见识了好几种匹配器，这里用最简单的微带线匹配吧（有点类似于四分之波长匹配，我们也可以用单可变阻抗匹配器等等），我们这

个天线在2.4GHz的时候阻抗为。

执行菜单

Tools->Smithchart，用史密斯圆图来对付。

4.这个一个界面，我们设置左上角频率为2.4G，

5.在上方definesource/loadnetwork里面，设置，这个Z就是天线阻抗的

实际值了，apply一下。

6.点击界面左边的传输线按钮，然后这多了一块，

，你改变这个z0的值，可以观察到simth圆

图上线的变化，这个意味着，在天线和波源之间插入一个传输线，我改变这个传输线的特征阻抗，可以使反射系数曲线接近原点（越接近越好），你可以看到

而且可以观察到

已经很接近1了（VSWR是驻波比，大于等于1的一个参数，越接近1越好）

7.总之，我调试的结果是z0=128欧姆是最好的，也就是要加这么一条传输线。

这条传输线的长宽怎么来确定呢,要用Tools->LinCal（传输线计算工具来做）。

8.比如50欧姆的传输线，我们计算他的宽度，把FR_4的介电常数，介质版厚度，copper的电导率都写进去，频率选2.4GHz，阻抗设置为50欧姆，然后点Synthsize，可以算出宽度w的值（略有偏差是正常的，对于50欧的传输线，长度可以任意）。

9.计算128欧姆，角度为117.601的传输线，算下来，长宽分别为

10.最后我们的原理图模型是，其中MSub是介质版的参数（告诉软件我们的介质版是怎么样的，要和前面微带线计算器和版图设计中的都一样哦），然后

S-Parameters是让软件算S参数，这里设置频率围是2-3GHz。

算下来的结果

其实这个结果不是太好，有兴趣的同学可以参考以前的教程，会告诉你用单可变匹配去做，用优化功能，S11可以做到-50dB以下。

11.按照原理图的尺寸，在版图上添加匹配部分和50欧馈线部分。

可以将原来的版图文件，另存为，改名一下，如叫antenna_matched。

图画出来是这样的，端口如何加不上去的话，是因为这里设置Grid精度的缘故，我设置这里点与点间距是1mm，适当改变50欧馈线的长度，使其右边x坐标为整数即可。

仿真结果，和原理图几乎一样，那是人品好，一般会比原理图差点。

在EM-3DEMPreview里面，可以看到我们设计的天线的三维图：

12.要看这个天线三维图的话，可以在EM-PostProcessing-FarField里面，

设置好计算频率，端口的阻抗50，给一个激励1v，点计算。

13.辐射方向图可以看到，一般微带天线都是半向的哦。

14.天线相关参数都可以看到哦