基于薄膜集成无源器件技术的微波毫米波芯片设计与仿真
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1.2.2 原理图仿真

1. 设置仿真参数

(1)添加S参数仿真器、仿真端口和接地符号。如图1.26所示,在左侧元件面板列表的下拉菜单中选择【Simulation-S_Param】,单击其中的S参数仿真器,在绘图区添加一个S参数仿真器;单击【Term】端口,添加4个仿真端口;按“Esc”键退出。然后执行菜单命令【Insert】→【GROUND】,放置4个接地符号(或者直接单击【Simulation-S_Param】下的【TermG】端口,添加4个有接地参考面的仿真端口);执行菜单命令【Insert】→【Wire】,连接仿真端口;完成后按“Esc”键退出。

图1.26 选择【Simulation-S_Param】

(2)设置S参数仿真器频率范围及间隔。双击绘图区的S参数仿真器,按图1.27所示完成设置,其仿真起始频率(Start)为0GHz,截止频率(Stop)为8GHz,间隔(Step-size)为0.01GHz,单击【OK】按钮,得到最终的平衡带通滤波器的理想参数仿真电路模型,如图1.28所示。

图1.27 仿真频率范围参数设置

图1.28 平衡带通滤波器的理想参数仿真电路模型

2. 查看仿真结果

(1)执行菜单命令【Simulate】→【Simulate】进行仿真,仿真结束后,数据显示窗口会被打开,如图1.29所示。

图1.29 数据显示窗口

说明

下述方法均可实现仿真的操作:

☺ 执行菜单命令【Simulate】→【Simulate】;

☺ 单击工具栏中的【Simulate】图标

☺ 按快捷键“F7”。

后文中涉及仿真操作时,采用上述方法之一即可。

(2)单击左侧【Palette】控制板中的图标,在空白的图形显示区单击鼠标左键,打开写入公式对话框,在【Enter equation here】栏写入图1.30中所示的进行差模回波损耗求解的公式,单击【OK】按钮关闭此对话框。类似地,再依次写入图1.31、图1.32和图1.33所示的进行差模插入损耗、共模回波损耗和共模插入损耗求解的公式。

图1.30 写入差模回波损耗的求解公式

图1.31 写入差模插入损耗的求解公式

图1.32 写入共模回波损耗的求解公式

图1.33 写入共模插入损耗的求解公式

说明

如果数据显示窗口左侧未出现【Palette】控制板,可以执行菜单命令【View】→【Item Palette】将其调出。后文中若出现类似情况,均可通过该方法解决。

(3)单击左侧【Palette】控制板中的图标,在空白的图形显示区单击鼠标左键,打开如图1.34所示的对话框,设置需要绘制的参数曲线。

图1.34 添加仿真结果对话框

(4)在【Datasets and Equations】栏中选择【Equations】,长按“Ctrl”键,依次选中定义的Sdd11和Sdd12,单击【>>Add>>】按钮,在弹出的数据显示方式对话框中选择【dB】选项,如图1.35所示。单击【OK】按钮,可以观察到在右侧【Traces】的列表框中增加了dB(Sdd11)和dB(Sdd12),如图1.36所示。

图1.35 设置数据显示方式

图1.36 添加Sdd11和Sdd12曲线图

(5)单击图1.36中左下角的【OK】按钮,图形显示区就会出现dB(Sdd11)和dB(Sdd12)的曲线图(纵坐标为dB值),如图1.37所示。

图1.37 dB(Sdd11)和dB(Sdd12)曲线图

(6)类似地,查看dB(Scc11)和dB(Scc12)曲线(纵坐标为dB值),如图1.38所示。

图1.38 dB(Scc11)和dB(Scc12)曲线图

3. 曲线参数处理

接下来,以dB(Sdd11)和dB(Sdd12)曲线为例,介绍曲线参数处理。类似的方法也可用于处理其他曲线。

(1)Marker是曲线标记,通过改变Marker的位置,可以读取曲线上任意一点的值。执行菜单命令【Marker】→【New…】,打开如图1.39所示对话框,移动光标至需要添加Marker的曲线上,单击鼠标左键放置一个Marker,如图1.40所示。类似地,为另一条曲线dB(Sdd12)添加Marker。另外,可用鼠标左键长按Marker显示数据框,移动其位置。

图1.39 Marker添加向导

图1.40 添加Marker

说明

下述方法均可实现添加曲线标记的操作:

☺ 执行菜单命令【Marker】→【New…】;

☺ 单击工具栏中的【Insert A New Marker】图标

☺ 按快捷键“Ctrl+M”。

后文中涉及添加曲线标记的操作时,采用上述方法之一即可。

(2)选中添加的Marker后,可以使用键盘上的左、右方向键来调整横坐标(freq)的位置,或者用鼠标左键单击图1.41所示位置,直接修改想要查看的具体频率值。此处查看中心频率4.9GHz处的dB(Sdd11)和dB(Sdd12)的数值,如图1.42所示。

图1.41 修改横坐标取值

图1.42 添加Marker结果图

说明

Marker还有其他的功能:执行菜单命令【Marker】→【New Peak…】,可用Marker查看曲线的峰值;执行菜单命令【Marker】→【New Valley…】,可用Marker查看曲线的谷值;执行菜单命令【Marker】→【New Max..】,可用Marker查看曲线的最大值;执行菜单命令【Marker】→【New Min..】,可用Marker查看曲线的最小值;执行菜单命令【Marker】→【New Line..】,可插入一条垂直线同时与多条曲线相交,在数据显示框中同时显示相交点的频率和对应值大小。

(3)下面以修改Y轴显示范围及美化曲线为例来说明数据显示的编辑功能。双击S参数结果图,弹出【Plot Traces & Attributes】对话框,单击【Plot Options】选项卡,取消【Auto Scale】选项的选中状态(即不采用软件的自动调节范围),按照图1.43所示调整Y轴显示范围,得到调整后的S参数曲线图,如图1.44所示。

图1.43 调整Y轴显示范围

图1.44 调整Y轴后的结果图

(4)此外,还可以修改曲线的类型、颜色和粗细。双击dB(Sdd11)曲线,打开曲线选项对话框,按照图1.45所示进行设置(曲线颜色保持默认);类似地,设置dB(Sdd12)曲线选项,如图1.46所示。最终得到的dB(Sdd11)和dB(Sdd12)曲线图如图1.47所示。

图1.45 曲线dB(Sdd11)选项设置

图1.46 曲线dB(Sdd12)选项设置

图1.47 最终得到的dB(Sdd11)和dB(Sdd12)曲线图

(5)类似地,修改dB(Scc11)和dB(Scc12)曲线。最终得到的dB(Scc11)和dB(Scc12)曲线图如图1.48所示。

图1.48 最终得到的dB(Scc11)和dB(Scc12)曲线图