在ADS中查看端口输入阻抗的方法

在ADS的S参数仿真中可以查看 络端口的输入阻抗,现在以一个简单的阻抗匹配 络设计实验来介绍这个功能。

搭建一个阻抗匹配 络

在ADS中搭建一个由理想微带线构成的阻抗匹配 络,端口1的阻抗为50 Ω,端口2的阻抗为25 + j*10 Ω,两个端口之间的微带阻抗匹配 络实现在5.4-5.6 GHz频率范围内两个端口的阻抗匹配。

 

我们利用OPTIM优化功能来完成微带阻抗匹配 络的设计,设定优化目标为5.4-5.6 GHz范围内的S11

ADS的OPTIM优化功能的详细使用方法请戳:

按照阻抗匹配的原理,端口1的阻抗为50 Ω,那么从端口1的A点向 络看到的输入阻抗应为50 Ω;端口2的阻抗为25 + j*10 Ω,从端口2的B点向 络看到的输入阻抗应为其共轭25 – j*10 Ω。

查看端口的输入阻抗

Zin1=zin(S11,PortZ1)

其中参数S11为端口1的反射系数,参数PortZ1为端口1的阻抗,控件将根据这两个数据计算从端口1的A点处看到的 络的输入阻抗。

如果想查看端口2的B点处看到的 络的输入阻抗,则需要将控件的表达式相应改为:

Zin2=zin(S22,PortZ2)

我们向原理图添加两个Zin控件,分别查看从两个端口处看到的输入阻抗,设置完成后后进行运行仿真,来查看结果。当频率为5.5 GHz时,两个端口的阻抗及从两个端口处看入的 络的输入阻抗如表1所示。可以看到,两个端口的端口阻抗与从该端口处看到的 络输入阻抗在误差允许范围内均为共轭,故满足阻抗匹配。

表1. 阻抗仿真结果统计

_ 端口阻抗(Ω) 从端口处看向 络的输入阻抗(Ω)
端口1 50 51.138-j*0.669
端口2 25+j*10 24.508-j*10.419

以上实验同时验证了利用优化反射系数的方法来设计阻抗匹配 络方法的可行性以及查看端口处输入阻抗的方法的准确性。

现在,我们将端口1的阻抗修改为100 Ω,重新进行仿真。

可以看到,从端口1的A点处看到的 络的输入阻抗没有发生变化,因为在此处看到的 络和负载未发生变化,这也说明修改端口的阻抗是不会影响从该端口处看到的 络的输入阻抗的。

从端口2的B点处看到的 络的输入阻抗则发生了变化,因为从此处看的负载(即端口1)的阻抗发生了变化。这个结果是正确的。

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