1、個人資料整理 僅限學習使用 1 / 11 基于 ADSADS 軟件的傳輸線理論仿真設計與分析 一. 實驗目的： 1 1、 熟悉 ADAD 嗽件的使用； 2 2、 利用 ADSADS 軟件進行基本傳輸線和微帶線的電路設計和仿真。 二. 實驗原理： 對無耗均勻傳輸線，線上各點電壓 UzUz)，電流 Ivz Ivz )與終 端電壓 U U，終端電流 I I i的關(guān)系為： UzUz ) =Ucos=Ucos (3 z z) +jI +jI iZ Zosinsin B z z) IzIz ) =I =I icoscos 3 z z) +jU+jUi/Z/Zo) sinsin 3 z z ) 其中 Z Z

2、o為無耗傳輸線的特性阻抗；3為相移常數(shù)。 定義傳輸線上任意一點 z z 處的輸入電壓和輸入電流之比為 該點的輸入阻抗，記作 Z Zn，即： Z ZnZ Z ) =Uz=Uz) /Iz /Iz ) 由此可以得： Z Zn = = =Z=Z 0 其中，乙為終端負載阻抗。 三. 軟件仿真 1 1 ). .終端為匹配負載情況下的特性:個人資料整理 僅限學習使用 2 / 11 常 S S- -PARAMETERSPARAMETERS| | S_Param l SP1 Start=0 GHz - . Stop=10.0 GHz Step =0. DU 1 GHZ 圖 vava）終端負載匹配時的原理圖 圖

3、vbvb）終端負載匹配時輸入阻抗分布列表和 S S 參數(shù)分布 仿真結(jié)果分析：傳輸線上任意點的輸入阻抗為 50 50 Q,此時 Z Zn=Z=Zo,與理論吻合；終端負載匹配時反射系數(shù)為 - -50dB50dB，能量 幾乎都傳遞到了負載，與傳輸線終端匹配理論 r z * 1 II - Term Term 1 Mum-= Z-50 Olirn TLIN TL1 Z=50 0 Ohm E=50 25 ferin Temn2 Num=2 .2=50 OfiiTi freq PoftZ PortZ(1) P 口 rt( (2j D ODDO HZ 50 GOO 0 50 000 ro 1.D0DMH2 s

4、o.coo 50.000 / E.DCDMH5QGSX 7 W.000JQ,L.L 3 OODMHZ SBtoaofD. 50 000 5 0 J.EJCD MHZ 5U.DHJ bO.MKJD. 5 iwn MHZ KDM/0 50 000 0 6.D0Q!MHZ 5O-DOQ/50.000 5 0. 7 DODklHz EOCaOC M OOOJO d.HD 50 C3C C 0 9 QClDIUlHj 50 DI30 / 50 000/0 1D.OO MHz 50_M / 5fl.M0.r0. 11 00袖也 SOMO/O 1.2 OD MHZ 50 000F 0 50.000 JO I

5、SOOMH 50 000 1 0 50 000 50 14 DD 50C30 C M000 D 1500MHz 16 OD 60 ODO-0 CDC W000 J O m r 1? 00 MHZ 50 000 /0 50 0005 IBODMHz 60 GOO 19 00MMZ 50 DOT 50 000 0 2D OD MM z to CJC 50 000 / D ZtODMIiZ W.OOO， 50.000/0. 個人資料整理 僅限學習使用 3 / 11 2 0.0000 bL 1.000 / 0 000 1D0.D MHz 1 OOD-ZUOO 200.0 MHz 1 ODD/-4.00

6、0 3DO.O 1 DCD J-6.D0D 4DC.0 MHi i.ooo/-aoo5D0.D MH2 i.Dfloy-iD.oao 60C.0MHZ 1.COOM2.COO 700.0 MHz 1.0D0M4.000 8 DO. 0 1.CXJOM6.COO 9DO.O 1.00D/-18.000 1.MC GH； 1.0aO/-20.COQ 1.100 Gh： VDOO/*22.DaD 1,20C GH; i,oaor24.raD 1 330 GUI 1,010/-26 OOD 1.4JDGHz i,ri-2S.a)a 1 KID GHz 1.0aD/-30.DQD 1 600 GUI 1

7、.000 -32.0QD 1700 GHz 1.0DO/-34.COD 1 900 GHz 1 000；-36 000 1 9Q0 GHz 1 0Q0/-38 000 2 000 GHz 1.000/-40.000 2.10Q GHZ 10Q0/ 42 Q0Q 2.3D0 1.QQ0/-44D0D 2.300 GHz i,oao/-46caD 2.400 CUz 1 DOO；-43 000 2 50D GHz 1 DDD/-50D0D 2 600 Gz 1.000 /-52.0aD 2TOD GHZ 1 000/-54 000 2 900 GUI i.noo/-56.caa 2 9Q0 GHz

8、 1 000/-58 000 圖c c ）終端負載開路時的輸入阻抗分布列表 仿真結(jié)果分析：終端負載開路情況下，此時只能存儲能量而不 能傳輸能量，反射系數(shù)為 OdBOdB，發(fā)生了全反射，如 smithsmith 圓圖， 與理論吻合；輸入阻抗值如圖 C C ）所示，與理論公式 Z Zin= =- - jZCOt jZCOt 相吻合。DXDiTa9E3d 44）終端負載為純電抗時的特性：個人資料整理 僅限學習使用 8 / 11 圖b b）終端負載為純電抗時的 S S 參數(shù)分布和 smithsmith 圓圖Term . Terml Num=1 z=50 Ohm - - -TLIN - TL1 Z-50

9、.0 Ohm .E=40 . F 二4G Hz S1P_Eqn SIP?. S1J= 2寸加i 圖a a）終端負載為純電抗時的原理圖 S丄尸 aram - .SP1 .- Start=O GHz Stop=10.0 GHz Step=0.1 GHz S1PARAMETERS req (0.0000Hzto 10.00GHz) 個人資料整理 僅限學習使用 9 / 11 1| 0.0000 H 7. 1.000/-136.397 1DO.O MhZ 1.000/-138 397 200.0 MHZ 1.000/-140.387 300 0 MHi 1 000 Z-142 397 4DOO MHE

10、1 000/-144 397 500 0 MHi 1.000/-146.387 600.0 MH i 1.000/-148,3S7 700 0 MH 1.000/-15D 397 000 0 MhZ 1.000/-152.397 900.0 MhZ 1 000/-154.397 1 ODD GHi 1.000/-156 397 1 100 Ghr 1 000 -158 397 1 200 GHz 1 000/-160 397 1.3Q0 GHZ 1,000/-162,397 1.400 1.000/-164.397 1.500 GHZ 1.000/-186 397 1 600 GHZ 1.00

11、0/-168 397 1.700 GUr 1 000 r-170 387 1 800 GHi 1 000/-172 397 1 500 Ghc 1 000/-174 357 2 000 GHi 1.000/-176.397 2 100 GHZ 1 000/-178 397 2.200 1 000/ 179 603 2.300 G戕 1 000/ 177-603 2.400 GHZ 1.000 1 175.603 2.50D GHr 1 000/ 173-603 2 600 GHi 1 000 ! 171.603 2 700 GHz 1 000/169 603 2.800 GHZ 1 000/1

12、67-603 2.S00 GhZ 1 000/165 03 圖 VCVC）終端負載為純電抗時的輸入阻抗分布列表 仿真結(jié)果分析：終端負載為純電抗情況下，同樣，負載不消耗 能量，發(fā)生了全反射，如圖 bb）與理論相吻合；此時的輸入阻 抗值如圖CC）所示，滿足理論公式 Z Zn=jX=jX。RTCrpUDGiT 55）終端負載為復阻抗時的特性：個人資料整理 僅限學習使用 10 / 11 圖b b）終端為復阻抗時的 S S 參數(shù)分布和 smithsmith 圓圖TLIN TL1 Z=50.0 Ohm lerm . form 2 Num =2 2=50 4j*T0OOhm 誥 SPARAMETERSSPA

13、RAMETERS S_Param SP1 Start-Q GHz Stop= 10.0 GHz StQR=O, 1 GHz 圖a a）終端負載為復阻抗時的原理圖 Term . Term1 Num=1 Z=50 Ohm -=二管 個人資料整理 僅限學習使用 11 / 11 rneq S1 1) 0 0000 HZ 100.0MHZ 20C.0 MHZ 30C.0 MH2 40CX MHZ 500 0 MHz 600 0 MHz 700.0MHZ 80C.D MHZ 900.D MHz 1.000 GH2 1 100 GHZ 1.200 GHz 1 300 GHz 1 400 GHZ 1.500

14、GHz 1.600 GHZ 1.700 GHZ 1.800 GHZ 1.900 GHZ 2.000 GHZ 2.100 GHz 2.200 GHZ 2.300 GHz 2 400 GHZ 2.500 GHZ 2.600 GHZ 2.700 GHz 2.800 GH2 2.900 GHZ 0.707 / 45.000 .707 f 43.000 0.707/41.000 0.707/39.000 0707/37.000 0.707 f 35 000 7D7 f 33 000 707/31 ODD 0.707/29.0DO 0.707 1 27-000 0.707/25.000 0.707/23.

15、000 0.7D7/21.000 0.707/19.000 0 7D7/17 000 0.707/15.000 0.707/13 000 .707/11.000 0.707 / 9.000 0.707/7.000 0.707/5.000 0707 / 3.000 0 707/ 1 000 0 707 / -1 000 0 707 / -3 000 0 707 / -5.000 0.707 / -7.000 0.707 / -9.000 0 707/-11.000 D 707/-13.00D 圖 VCVC）終端負載為復阻抗時的輸入阻抗分布列表 仿真結(jié)果分析：當終端負載為復阻抗時，信號源入射的電磁波 功率一部分被終端負載吸收，另一部分被反射，此時反射系數(shù) 11，1=|=|1| |，與圖bb）相吻合；此時傳輸線上輸入阻抗如圖 VCVC） 所示，滿足理論公式 Z Zin =Z=Zo。5PCzVD7HxA 個人資料整理 僅限學習使用 12 / 11 四. 實驗體