1、基于 ADS軟件的傳輸線理論仿真設計與分析 一 實驗目的：1、熟悉 ADS軟件的使用；2、利用 ADS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 Uz)，電流 Iz )與終 端電壓 U1，終端電流 I 1 的關系為：Uz )=U1cosz)+jI 1Z0sin z)Iz )=I 1cosz)+jU1/Z 0)sin z)其中 Z0 為無耗傳輸線的特性阻抗； 為相移常數。定義傳輸線上任意一點 z 處的輸入電壓和輸入電流之比為 該點的輸入阻抗，記作 Zin ，即：Zin z)=Uz)/Iz )由此可以得：Zin =Z 0其中， Z1為終端負載阻抗。三

2、軟件仿真1 ) . 終端為匹配負載情況下的特性：1 / 11圖a）終端負載匹配時的原理圖圖b）終端負載匹配時輸入阻抗分布列表和 S 參數分布 仿真結果分析：傳輸線上任意點的輸入阻抗為50 ，此時Zin =Z0，與理論吻合；終端負載匹配時反射系數為-50dB ，能量幾乎都傳遞到了負載，與傳輸線終端匹配理論 z）=0 吻合。 2）負載短路情況下的特性：2 / 11a圖圖終端負載短路時的原理圖終端負載短路時 S 參數分布和 smith 圓圖3 / 11圖c）終端負載短路時的輸入阻抗分布列表仿真結果分析：終端負載短路情況下， =-1 ，反射系數為 0dB， 傳輸線上任意一點 Z 處的反射系數 =- ，

3、如圖 b） smith 圓圖， 與理論相吻合；傳輸線上任意一點 Z 處的輸入阻抗為 Zin =jZ 0tan 3）終端負載開路情況下的特性：4 / 11圖a）終端負載開路時的原理圖圖b）終端負載開路時的 S 參數分布和 smith 圓圖5 / 11圖 c ）終端負載開路時的輸入阻抗分布列表仿真結果分析：終端負載開路情況下，此時只能存儲能量而不 能傳輸能量，反射系數為 0dB，發生了全反射，如 smith 圓圖，與理論吻合；輸入阻抗值如圖c）所示，與理論公式Zin =-jZcot 相吻合。4）終端負載為純電抗時的特性：/ 11圖a）終端負載為純電抗時的原理圖圖b）終端負載為純電抗時的 S 參數分

4、布和 smith 圓圖/ 11圖c）終端負載為純電抗時的輸入阻抗分布列表仿真結果分析：終端負載為純電抗情況下，同樣，負載不消耗 能量，發生了全反射，如圖 b）與理論相吻合；此時的輸入阻 抗值如圖 c）所示，滿足理論公式 Zin =jX 。5）終端負載為復阻抗時的特性：/ 11圖a）終端負載為復阻抗時的原理圖圖b）終端為復阻抗時的 S 參數分布和 smith 圓圖9 / 11圖c）終端負載為復阻抗時的輸入阻抗分布列表 仿真結果分析：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 1， 1=| 1| ，與圖 b）相吻合；此時傳輸線上輸入阻抗如圖c）所示，滿足理論公式 Zin =Z 0。四 實驗體會：通過這次實驗初步掌握了 ADS仿真軟件的基本操作及熟練 的掌握了 office word 2007 中公式編輯器的使用。該實驗是對 課本第一章均勻傳輸線理論的一次實踐，這次的實驗讓我 清晰了無耗傳輸線的狀態分析，從實驗的角度理解了“萬能公 式”，能夠對課本上的理論知識更深入形象的了解掌握，鞏固10