Порядок выполнения работы. 1. С помощью подпрограммы LineCalc рассчитать начальные значения длины и ширины четвертьволнового отрезка микрополосковой линии для центральной частоты

1. С помощью подпрограммы LineCalc рассчитать начальные значения длины и ширины четвертьволнового отрезка микрополосковой линии для центральной частоты варианта задания, с волновым сопротивлением линии 50 Ом.

2. Сформировать новый проект в программе ADS, используя методику лаб.2 и кликнув команду схемотехнического проектирования на рабочем поле собрать схему фильтра, представленную на рисунке 2. Образец фильтра состоит из трех звеньев связанных микрополосковых линий, блока параметров подложки, входного и выходного портов. Для расчета выбран частотный анализ схем с использованием режима S-параметров элементов.

Рис. 2. Структурная схема фильтра на связанных линиях

3. Установить начальную длину и ширину входных отрезков МПЛ согласно значениям, рассчитанным в пункте 1.Длину всех связанных линий определить одним переменным именем. Численное значение длины, проставляется с помощью команды VAR. В меню команды VAR активировать режим оптимизации длины отрезков связанных линий. Максимальная длина отрезков L должна быть меньше половины длины волны, начальная величина зазора связанных линий S=0.1мм.

4. Включить в схему инструменты оптимизации, расположенные во вкладке Optim/Stat/DOE, как показано на рисунках 3 и 4.

Рис. 3. Вкладка Optim/Stat/DOE

Рис. 4. Инструменты оптимизации GOAL и OPTIM

5. В окне команды Goal, изображенном на рисунке 5, задать цель оптимизации - коэффициент передачи по мощности фильтра (dB(S(2,1)), в меню добавить независимую переменную freq, нажав кнопку Edit. Коэффициент затухания устанавливается более -3db в полосе фильтра. Команда freq позволяет добавлять в общую целевую функцию значения коэффициента передачи фильтра в полосе запирания и полосе пропускания. Полосы фильтра устанавливаются в соответствии с вариантом, указанном в таблице 1.

Рис. 5. Окно настройки целей оптимизации

В блоке целевой функции добавить полосы запирания и пропускания, значения коэффициента передачи для каждой из них укажите в соответствии с вариантом задания. Пример выставления частот показан на рисунке 6.

Рис. 6. Установка целей оптимизации в соответствии с частотами

Для каждой микрополосковой линии выбрать режим оптимизации (OPT) и установить границы варьирования ширины, длины и зазора между полосками элемента MCFIL, как показано на рисунке 7. Диапазон изменения значений ширины каждого отрезка от 0.1 до 2 мм, зазора между отрезками от 0.1 до 1 мм.

Рис. 7. Окно оптимизации параметров МПЛ

Включить режим оптимизации для нахождения оптимальной длины отрезков связанных линий и зазоров фильтра и достижения требуемого коэффициента передачи. Для этого используйте команду Optimization, расположение которой показано на рисунке 8.

Рис. 8. Команда запуска оптимизации

Метод оптимизации выбирается пользователем в блоке OPTIM. Для определения глобального минимума целевой функции рекомендуется метод случайного поиска Random. Количество итераций поиска задается пользователем. Время оптимизации определятся значением целевой функции, которая отображается на экране, изображенном на рисунке 9. В случае не выполнения условий технического задания рекомендуется увеличить порядок фильтра добавлением отрезков связанных линий и проведением новой оптимизации.

Рис. 9. Окно оптимизация микрополоскового фильтра

Красный индикатор error history показывает процесс минимизации целевой функции. После завершения процесса оптимизации выведите на экран график коэффициента передачи фильтра и удостоверьтесь в совпадении расчета и задания на центральной частоте. Пример представления частотной характеристики фильтра с использованием маркеров приведен на рисунке 10.

Рис.10 Частотная характеристика оптимизированного фильтра

6. Из вкладки Layout, расположенной в верхней части экрана, вывести топологию проектируемого фильтра, как показано на рисунке 11, проверить адекватность его размеров и убедиться в отсутствии наложения микрополосков друг на друга.

Рис. 11. Топология фильтра на связанных линиях

Дата добавления: 2017-01-13