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1、6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,1,微波技术基础及线路课程设计,指导教师:姚金杰 王 鉴,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,2,微波电路及特点,射频与微波电路 通常工作波长在10m1mm（30MHz300GHz）之间的电路 计算机芯片就要用到微波技术 电路EDA特点 可为系统级、电路级和物理实现级三个层次上的辅助设计过程 可实现从低频到高频，从线性到非线性。从模拟到数字，从分立电路到集成电路的全部设计过程,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,3,微波电路设计的EDA软件,可分以下几类 线性/非线性微波电路
2、仿真软件 电磁场仿真软件 系统仿真软件 专用电路的设计软件 排版软件,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,4,几种常用的微波电路EDA软件,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,5,EDA软件的优化功能,给定电路的网络拓扑结构、各元件的初始值、电路的目标参数，软件能自动改变（搜索）各元件值，以达到指定的设计要求 常用的优化方法：随机优化、梯度优化等。,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,6,Microwave Office（MWO）简介,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,7,Micr
3、owave Office 软件系统介绍,Microwave Office(微波办公室)软件由美国AWR公司开发，是进行射频、微波电路设计及仿真的专业软件。它可以进行微波电路的线性、非线性仿真及电磁仿真，对电路进行分析、优化，还可将原理图转换为布线图，最后生成印制线路板图。 Microwave Office软件有很直观的用户界面。是进行微波电路的理论研究和工程应用的强有力工具，在通信、电子、航天等领域的各大研究所、公司有广泛的应用。,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,8,软件的组成,Microwave Office（MWO） 用于线性、非线性、单片微波集成电路（MM
4、IC）等微波电路设计 Visual system simulator（VSS） 是点对点完整通信系统仿真工具 Analog Office（ANO） 主要用于模拟电路和RFIC的设计与开发,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,9,MWO,Microwave Office 软件是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的 对于由集总元件构成的电路，用电路的方法来处理较为简便。该软件设有“VoltaireXL”的模拟器来处理集总元件构成的微波平面电路问题。 而对于由具体的微带几何图形构成的分布参数微波平面电路则采用场的方法较为有效，该软件采用的是“EMSight”的模
5、拟器来处理任何多层平面结构的三维电磁场问题,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,10,“VoltaireXL”模拟器,“VoltaireXL”模拟器内设一个元件库，在建立电路模型时，可以调出微波电路所用的元件 无源器件有电感、电阻、电容、谐振电路、微带线、带状线、同轴线等等 非线性器件有双极性晶体管，场效应晶体管。二极管等等。,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,11,“EMSight”模拟器,“EMSight”模拟器是用一个三维电磁场模拟程序包，可用于平面高频电路和天线结构的分析 它可以分析射频集成电路（RFIC）、微波单片集成电路（M
6、MIC）、微带贴片天线； 高速印制电路（PCB）等电路的电气特性。,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,12,软件设计环境,Design Explore,菜单栏,工具栏,设计区,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,13,Design Explore,共有三部分 Project页：管理仿真常用的各种文件，是对一个工程的管理； Elements页：用于编辑电路原理图所需的各种元件； Layout页：主要用于绘制电路板。,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,14,Project页的主要功能,Project optio
7、ns：用于仿真前确定工程的整体属性。 最常用的两个变量是“frequency values”和“global units”。 System diagrams：用于创建通信系统 Circuit Schematics：用于创建电路原理图 Graphs：用于创建仿真结果的图形输出界面 Optimizer goals：设置优化目标,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,15,Elements页,用于选择元件并进行输入 分两块： Circuit element：电路原理图所需的元件 System blocks：通信系统仿真用的模块,6/20/2019,2009/2010(1)微
8、波课程设计-王鉴,16,Circuit element,Lumped element：集总参数元件 Meansdevice：测量设备 Microstrip：微带线 Stripline：带状线 Substrates：基板 Port：端口； Sources：信号源,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,17,MWO的工作过程,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,18,操作实例讲解集总元件滤波器线性分析,设计一个电感输入式集总元件滤波器。已知L1=L4 =15nH，L2=L3=30nH，C1=C3=8pF，C2=10pF，输入、输出特性阻抗均为5
9、0。工作频率1001000MHz。 画出原理图，测量S11，S21参数（单位dB）与频率的关系曲线 调节元件值L1、L4、C1、C3，观察S参数的相应变化 优化电路，使其满足 f -1dB f 700MHz时，S21-30dB 记录最终的优化结果：各元件值及曲线图,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,19,步骤,创建新工程 设置工程单位 创建新原理图 添加图表及测量项 分析电路、调节 创建变量 添加优化目标 优化电路,6/20/2019,2009/2010(1)微波课程设计-王鉴,20,如果没有弄明白仿真的基本步骤，请参看 开始所有程序AWR 2008Getting Started文件 定位到 Getting Started Guide 4.MWO:Using the linear Simulator,
