射频集成电路设计实验报告

1、大连理工大学本科实验报告 课程名称： 射频集成电路设计实验 学院（系）： 电子信息与电气工程学部 专 业： 集成电路设计与集成系统 班 级： 学 号： 学生姓名： 成 绩： 2016 年 6 月 5 日目录实验一 分立电容电感匹配仿真实验3一、实验目的3二、设计平台3三、实验原理3四、实验步骤3五、原理图设计31、匹配电路原理图：32、匹配过程及网络响应图：43、匹配网络电路图：44、SMITH原图及仿真结果：5实验二 微带线单支短截线匹配仿真实验6一、实验目的6二、设计平台6三、实验原理6四、实验步骤6五、原理图设计61、匹配电路原理图：62、匹配网络电路图：73、SMITH原图及仿真结果：

2、7五、实验心得8 实验一 分立电容电感匹配仿真实验1、 实验目的使用ADS2011仿真软件，用分立的电容电感元件串并联构成无源网络，使负载阻抗和源阻抗共轭匹配，实现电路的最大功率传输。2、 实验平台ADS2011仿真软件3、 实验原理在射频电路设计中，阻抗匹配十分的重要。阻抗匹配的通常做法是在源和负载之间插入一个无源网络，使负载阻抗与源阻抗共轭匹配，这种网络称为匹配网络。本次实验的目的是实现电路的最大功率传输，阻抗匹配的具体思路如下图所示，其中Z1是看向负载的输入阻抗，Z1*是看向信号源的源阻抗，Z1和Z1*共轭；Z2*是负载看向左边的输出阻抗，Z2和Z2*共轭，则整个电路实现最大功率的传输。

3、但若没有设计中间的匹配网络，那么看向左边的阻抗是Z1*，看向右边的阻抗是Z2，阻抗不共轭，产生反射信号，即有功率损失。故电路设计当中需要在输入阻抗和输出阻抗中间插入一个匹配网络来实现阻抗变换，使Z2变换成Z1，使其与Z1*共轭，消除反射信号，实现最大功率传输。由于分立元件在高频是会产生寄生效应，由其组成的匹配网络一般用于1GHz及更低的频段。故本次实验的S参数网络的扫描频段为1MHz到100MHz。如果要求匹配网络的工作频段在1GHz以上时，应采用为微带线的分布参数元件来实现。4、 实验步骤（1） 在原理图里设定输入/输出端口和相应阻抗。（2） 在原理图里加入Smith Chart Match

4、ing 控件，在控件的参数里面设置相关频率和输入/输出阻抗参数。（3）打开Smith Chart Utility ,导入相应的Smith Chart Mactching 控件的相关参数或者输入相关参数。（4）在Smith Chart Utility 中选用元器件完成匹配。（5）生成匹配的原理图。五、实验结果（1） 匹配电路原理图其中输入阻抗：Z1=50-j*30； 输出阻抗：Z2=100-j*40；频率扫描：1.0MHz-100MHz，步长1MHz。（2） 匹配过程及网络响应图（3） 匹配网络电路图 其中：电感L=277.61nH；电容C=20.71pF；（4） Smith原图及仿真结果 实验

5、二 微带线单支短截线匹配仿真实验一、实验目的使用ADS2011仿真软件，用微带线单支短截线实现的负载与信号源负载的阻抗匹配。二、实验平台ADS2011仿真软件三、实验原理微带匹配电路分为单短截线匹配和双短截线匹配。本次实验使用的匹配电路是由串联的微带线和并联的终端开路短截线或终端短路短截线构成，通常称之为微带线单支短截线匹配电路。这种匹配电路有两种拓扑结构如下图所示：一种是负载与短截线并联之后再与一段串联传输线相连；另一种是负载与串联传输线相连后再与一段终端开路或终端短路短截线并联。本次实验使用的是前一种拓扑结构。其基本原理与分立集总参数元件构成无缘匹配网络一致，通过组合分布参数不同的微带线构成合适的匹配网络，使负载阻抗变换为信号源阻抗的共轭阻抗。不同的是微带线的分布参数相较于集总参数计算更加复杂，且适用更高频率的传输电路。本次实验目标：设计微带线单支短截线匹配电路，把阻抗ZL=(50-j*200)Ohm的负载匹配到阻抗ZS=(30+j*100)Ohm的信号源，中心频率为1.5GHz，S参数网络频率扫描范围为1GHz-2GHz，步长为0.001GHz。4、 实验步骤（1） 新建工程（2） 设计原理图（3） 选择元器件参数（4） Smith圆图仿真5、 实验结果（1） 匹配电路原理图（2） 匹配网络电路图（3） Smith原图及仿真结果 5 实验心得通过本次实验，深刻理解了关于