ADS第五次教学：常用滤波器设计、低噪放的原理图版图联合仿真

ADS2008第五次教学主讲人：RF社区-火烽常用滤波器设计低噪放的设计(下)标题栏低噪放设计（下）2常用滤波器设计1结束语4滤波器和低噪放设计小结31、常用滤波器设计看了大家的作业，kuroda变换虽然是一种比较方便的变换，但是其本身存在缺陷，这节课补充一些我们平常常用到的滤波器设计阶跃滤波器微带低通滤波器平行耦合滤波器阶跃滤波器的设计阶跃滤波器是比较常用的滤波器，是利用电长度远小于波长的情况下，高低阻抗线可以等效为集总元件下面以设计一个2GHz的低通滤波器为例指标如下S11≤-15dBS21≤0.5dB4GHZ的抑制达到30dB（抑制谐波）新建原理图sifltr，在原理图里面加入S参数控件和端口，然后在无源电路模型库里面选sifltr阶跃滤波器模型以及板材控件MSUB，如图阶跃滤波器的设计阶跃滤波器的设计阶跃滤波器的设计双击控件进行参数设置，各个参数相关解释如下图阶跃滤波器的设计其中，高阻抗线（比较窄）要考虑到实际能承受的微带功率的大小滤波器段数影响带内波纹指标设置好参数后（特别注意频率截止点选取），点击设计向导中的无源电路设计阶跃滤波器的设计进入子菜单阶跃滤波器的设计点击design后，返回原理图，进入控件子电路阶跃滤波器的设计返回主电路，进行仿真，结果如下阶跃滤波器的设计返回主原理图在滤波器的输入输出各加一小段50欧的特性阻抗线，仿真对比结果阶跃滤波器的设计返回主原理图在滤波器的输入输出各加一小段50欧的特性阻抗线，仿真对比结果，基本不变。阶跃滤波器的设计然后生成版图阶跃滤波器的设计先把版图中的几个连接切换点全部激活阶跃滤波器的设计再在两边加入2个端口，各放置在左右两边的连接处阶跃滤波器的设计再在两边加入2个端口阶跃滤波器的设计然后设置板材参数阶跃滤波器的设计阶跃滤波器的设计然后设置扫描的频率参数阶跃滤波器的设计仿真结果如下：微带低通滤波器的设计微带低通滤波器的设计和阶跃滤波器类似，这里演示主要的步骤建立原理图微带低通滤波器的设计运行设计向导微带低通滤波器的设计观察子电路原理图微带低通滤波器的设计返回主原理图，仿真结果微带低通滤波器的设计原理图输入输出各加一小段50欧微带线微带低通滤波器的设计生成版图，加入端口微带低通滤波器的设计设置板材参数，设置仿真参数，仿真模式RF仿真微带低通滤波器的设计设置板材参数，设置仿真参数，仿真类型RF模式微带低通滤波器的设计仿真结果微带低通滤波器的设计仿真结果平行耦合微带滤波器设计平行耦合微带滤波器和阶跃滤波器设计类似，这里演示主要的步骤建立原理图平行耦合微带滤波器设计进入设计向导，生成子电路平行耦合微带滤波器设计返回主原理图，仿真结果平行耦合微带滤波器设计原理图输入输出各加一小段50欧的微带，然后生成版图平行耦合微带滤波器设计加入端口，设置好板材参数，仿真模式RF，仿真频率等平行耦合微带滤波器设计运行仿真，等结果平行耦合微带滤波器设计平行耦合微带滤波器不合适作为设计带内插损很小的滤波器，因为如果要插损很小，耦合微带间的距离会很近，而PCB加工是有误差的，有可能达不到我们的精度，这样就对我们的设计和实际加工形成了误差。所以在要求设计低插损滤波器的时候，一般不用平行耦合微带滤波器。还有其他的滤波器，比如发夹型滤波器、交指微带滤波器等，ADS里面都有模型的，大家可以自己试着设计。LNA版图设计1、封装的建立2、原理图生成版图，并调整布局3、原理图、版图协同优化4、最终版图的生成LNA版图设计1、封装的建立LNA版图设计按datasheet推荐焊盘，在layout里面进行设计封装，活用Edit里面的MoveMoveRelative功能LNA版图设计画好封装后，在原理图中添加封装的路径LNA版图设计2、原理图生成版图，并调整布局首先要调整原理图的偏置集总元件直接加入适量的微带（只做馈电）其次，要在原理图里面相连在一起的集总元件间，输入输出引入一些微带线，不能参与匹配LNA版图设计引入不影响匹配的微带的目的是：生成版图的时候，会有和集总元件相连的走线（如果原理图不添加，那么生成版图后，你自己手动画线添加也可以）LNA版图设计将修改后的原理图仿真，观察是否影响匹配LNA版图设计将端口，电源，地，全部失效，生成版图生成版图操作：菜单中的layoutGenerate/updatlayoutLNA版图设计生成的版图很乱，需要手动布局，有点像用ADS的版图进行PCB画图LNA版图设计进过手动布局修改的版图如下LNA版图设计3、原理图、版图协同优化将版图里面的电容的连接地的地方添加若干cond层，并打上通孔去掉集总元件，然后把集总元件连接处添加端口，输入输出也添加端口LNA版图设计LNA版图设计设置好板材参数、扫描参数后，运行仿真，将结果保存LNA版图设计4、原理图和版图协同仿真先将版图打包LNA版图设计原理图、版图协同仿真新建原理图sch_layout，拷贝之前的原理图，导入打包的版图LNA版图设计原理图、版图协同仿真然后将原理图的集总元件连接在打包的版图中，记得对打包的版图的参考点接地LNA版图设计然后双击版图文件，选择版图的数据的路径LNA版图设计设置好S参数的扫描频率，记得勾选计算噪声LNA版图设计运行仿真LNA版图设计可以看到，S11的谐振频率和原理图的结果发生了偏差，所以需要对联合仿真进行优化，优化的方法有几种1、在联合仿真里面修改电容的大小，进行优化2、生成版图的原理图里面修改微带的W、L，然后重新生成版图，仿真，打包，联合优化3、直接在版图里面改变微带的W、L进行优化具体优化的方法，我们会在功率放大器设计里面介绍作业：在上次的作业的基础上，生成版图，调整布局，进行原理图和版图联合仿真6/21/2013结束语：感谢与非网提供给我们一个互动交流的平台，更多ADS学习的活动详见与非网RF社区-火烽原创，未经允许，谢绝转载，谢谢！