基于MICROWAVE和MATHCAD的微波電路設(shè)計(jì)方法的研究.pdf

1、微波混頻器是重要的微波部件之一，其作為接收前端，廣泛應(yīng)用于通信、衛(wèi)星及高頻電子測量等系統(tǒng)中。隨著通信的不斷發(fā)展，對微波混頻器電路的體積、重量、抗震性等指標(biāo)都提出了更高的要求，因此微波混頻器的集成化程度也就越來越高，其復(fù)雜度也就隨之增加，并且，混頻器中各種元件集成在一起，更換、調(diào)整十分困難，甚至難以進(jìn)行單獨(dú)的特性測量。最近幾年，人們對利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)微波電路進(jìn)行了大量的研究，出現(xiàn)了許多微波電路的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，大大縮短了微波電路的設(shè)

2、計(jì)調(diào)試周期，提高了微波電路的設(shè)計(jì)效率。目前，在國內(nèi)使用的微波cad軟件中，最常用的有三種：Microwaveoffice、NTsoft和ADS，其中，Microwaveoffice具有強(qiáng)大的電路編輯能力、測試仿真能力，以及豐富的元件庫和模塊庫(能自由定制)，綜合性價(jià)比較好，且擁有廣大的用戶群。由于該軟件主要是電路圖和印制版的設(shè)計(jì)和仿真，而不能直接從系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)得到電路結(jié)構(gòu)及參數(shù)，因此，研究如何借助輔助計(jì)算軟件，調(diào)整電路結(jié)構(gòu)，確定電路參數(shù)

3、，提高設(shè)計(jì)效率有著十分重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本課題提出了將Mathcad和Microwaveoffice相結(jié)合，利用分塊式設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)微波電路的新方法。該方法引入Mathcad作為本課題的數(shù)值分析軟件，利用其強(qiáng)大的數(shù)值分析計(jì)算能力對不同電路結(jié)構(gòu)的電路參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，彌補(bǔ)Microwave在計(jì)算方面的不足，通過兩個(gè)軟件結(jié)合使用，提高設(shè)計(jì)的效率。結(jié)合上述兩個(gè)軟件對兩個(gè)不同頻段的混頻器電路的設(shè)計(jì)，說明了該方法的使用。兩個(gè)混頻器電路

4、的性能指標(biāo)的仿真效果證明了該方法的有效性和正確性。研究表明，通過引入分塊式設(shè)計(jì)方法，大大減少了電路設(shè)計(jì)的工作量，縮短了設(shè)計(jì)的周期，具有周期短、效率高、設(shè)計(jì)簡單、可重復(fù)性強(qiáng)、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。將此方法在LAN上進(jìn)行了嘗試，證明了其同樣適用于LAN上的微波混頻器電路的設(shè)計(jì)，有助于滿足微波混頻器以及其他微波部件電路團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的需要。 本課題研究所做的工作主要有：首先，針對使用microwave軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)的問

5、題進(jìn)行研究；然后用mathcad軟件對電路進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算編程的方法，將兩者進(jìn)行結(jié)合，對微波混頻器電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對兩個(gè)電路設(shè)計(jì)，說明Mathcad和Microwaveoffice相結(jié)合利用分塊式設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)微波混頻器電路的CAD方法，并通過對電路仿真后的性能指標(biāo)的分析，證明了該新方法的有效性和正確性；最后通過LAN的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該方法在LAN上使用的可行性，進(jìn)一步擴(kuò)展了該方法的適用范圍。研究的最后，根據(jù)兩個(gè)微波部件外特性的測試結(jié)果，使用