ADS仿真微带贴片天线

ADS仿真微带贴片天线学习笔记

文章目录

      • 1. 新建一个工程
      • 2. 创建贴片模型
      • 3. 基板设置
      • 4. 添加激励端口
      • 5. 设置扫频范围
      • 6. 仿真 查看结果
      • 7. 匹配设计
      • 8. 后处理平台

设计要求

工作频率 2.4GHz
相对带宽 >1%
基材 FR4(介电常数4.4,损耗角正切0.02,厚度1.6mm)
馈电方式 微带馈电

(以ADS 2016版本进行仿真)

分析计算得出:微带天线的长度L为30mm,宽度为25mm。

1. 新建一个工程

命名为Patch_antenna_wrk,新建一个layout,命名为Patch。(新建工程时选择单位为mm,如果没有选择,可以在options—preferences中更改)
ADS仿真微带贴片天线_第1张图片
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2. 创建贴片模型

注意当前的layout层为cond层,单击矩形工具图标,然后选择Insert—Coordinate Entry,输入坐标值,起点(0,0),终点(30,25),画好的贴片如下图;
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ADS仿真微带贴片天线_第4张图片
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3. 基板设置

在菜单中单击基板图标
在这里插入图片描述
设置基本参数,该基板是由空气层、铜皮层、FR4介质层、接地板组成。
空气层一般不需要设置;
铜皮层 ADS默认cond在第一层,简单起见,厚度设置为0;
单击介质层进行修改,如图所示;
接地板不需要设置,ADS默认有一层接地板cover;
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4. 添加激励端口

将端口加在贴片天线宽度的中间位置,端口的参考是GND地平面,端口阻抗设置为50Ω,端口校正方式为TML。
在这里插入图片描述
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5. 设置扫频范围

频率范围设为2~3GHz
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6. 仿真 查看结果

如果都设置好后,每一项的后面都没有感叹号,如果有感叹号就证明设置有问题,请优化设置后在进行仿真,如果没有问题,就直接点击下面的simulation。
仿真的结果是比较差的,接下来进行匹配设计和优化。
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此时的阻抗值为:204.3+j*115 欧, 归一化阻抗为50Ω
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显示归一化阻抗为50Ω的设置
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7. 匹配设计

将数据转换成.s1p格式文件,执行命令Tools—Data file tool,导出S参数文件
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ADS仿真微带贴片天线_第18张图片
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新建一个原理图,插入SNP —S1P控件,在库里去搜索寻找,放置到原理图中,然后点击该控件,导入刚才导出的数据文件(.s1p文件)
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计算匹配微带线的宽度
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使用Smith chart工具来进行匹配,匹配后的电路图如图所示
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仿真后的结果如图所示:
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在layout中根据电路图中的尺寸画出1/4波长阻抗转换和50欧姆微带线,如图所示
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经过调整1/4波长阻抗转换的长度和50欧姆微带线的长度,最终在长度为12mm的1/4波长阻抗和长度为15mm的微带线时,仿真结果是符合要求的,如图所示
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8. 后处理平台

接下来查看天线的一些性能参数,单击这个图标,生成远场方向图,如图所示
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小技巧:取消Momentum网格
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以上就是ADS仿真微带天线的步骤,重点是ADS软件的使用学习。

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