ADS2011版图优化的设计实例.pdf

ADS2011 版图优化——以Diplexer 设计为例 高峰 3100101290 ADS2011 版图中没有直接优化的功能，不能像2006 一样直接在版图中定义参数，针对 版图参数进行优化，它需要在版图中定义参数后，生成原理图原件（Symbol ），然后在原理 图中对生成元件的参数进行优化，最后在由优化好的原理图重新生成原理图才能够完成优化 目标。下面以频分2.4G 双工器为例具体说明ADS 的优化过程。 1. 双工器设计指标： 与参考文献，“A compact Diplexer Using Square Open Loop with Stepped Impedance Resonators” 中的指标相同。 2. 画版图： (1) 在ADS2011 中新建Workspace ，按照向导执行操作，在技术选择界面选择0.0001mm 技 术，以方便画图，如下： (2) 新建Layout 版图，画好带通滤波器单元（双工器由两个带通滤波器构成）： 使用 ，进行图形的绘制，注意应将图像画在 cond 层上。对于参 考文献中不能确定的参数，课先大致估计，后期可以再优化。在画图过程中，需要将跳转栅 格改到小才能画出变化0.05mm 的长度，在Option-Preference 菜单中修改，如下图： 电路图中的各尺寸参数在文献中大多有，没有的可用尺子量得大致值。画好后得到如下图的 电路： 点击 进行仿真设置以进行初次仿真，如下图： Substrate 与ports 为黄色感叹号，表示还未设置。点击substrate,然后点击New 按钮，新建 基质文件，如下图： 上图中，顶层微带线与底层地面的材料均选用铜，厚度设置为 0.2mm ，中间介质采用默认 的Alumina(氧化铝)，厚度设置为3mm 。这些参数由于文献中未提到，只能先设置为猜想的 合适值，在后面仿真后手动修改，比较仿真结果找到比较合适的结果（基质参数无法优化）。 返回到版图界面用 设置好端口后，再对仿真频率进行设置，将频率设置为1.4~2.6Ghz 。 初次仿真后，得到的仿真曲线可能较差，与文献给出的差别较大。此时，先别急于优化，手 动调整图中尺寸并仿真以观察各尺寸对曲线的影响。文献中提到调整馈线位置可改变频率， 但我调整后发现影响不大， 但发现调整中间 的长度 以及 处开槽宽度会使得中心频率改变，这可用微带线长度与电 磁波波长的关系解释。此外，增大两个部分之间的距离，也即文献中的S 可使得曲线通带两 端的上凹消失，反射减小。调整后S=1.95 。调整后的电路图如下： 仿真得到的初步结果如下： S21 s11 (3) 设置参数，生成原理图元件（Symbol ）: 由手动的调整发现，改变缝宽与方框宽微带线的长度可改频率，于是便对这两个参数进 行优化以获得所需频率的两个带通滤波器。由于这两个参数不在同一条微带线上，并不能作 为单一的长度等参数设置，需要圈定多点作为一个位置参数，分为四个参数来完成设置。调 整前先将各尺寸调整至所需设定的初始值,将电路变成如下图所示： 在版图窗口中点击EM-Compenent-Parameters 菜单，弹出如下窗口，如下填写参数： 填好好电机Edit/View Perturbation 按钮，跳出如下窗口： 选中要调整位置的四个点，在deltaX 处填写-4 ，deltaY 填写0，电机Apply ，即可得到变换好 的图形，电机OK 确定回到参数添加窗口，在参数添加窗口中点击Add, 即设置好了第一个参 数。使用同样的方法，编辑好其它几个参数，对于不确定移动多少可以到达合适值的参数， 可现在Layout 窗口中使用Move-Relative 命令试出合适值，或这用测量命令测得。四个参数 中l1、l2 为左右方框中宽微带先边沿位置，d1、d2 为缝的边沿位置。d1 的调整窗口如下图： 以上参数的定义与ads2006 中的基本相同，不多做赘述。参数中Nominal Value 为起始值， Pertur