（射频电路设计）关于在ADS中仿真和做实际做电路板时候碰到的问题

亲自测试需要的控件是 murata include，该控件是跟随村田库一起倒入ADS中的，就是因为这个控件没有的添加的缘故，整整忙活我了半天的时间，希望有更多的人能够看到后不用走弯路。

作为一名硬件工程师，如果板子打出来高速差分特性阻抗不满足要求怎么办？在不该PCB的情况下如何做临时tuning？

首先，我们需要将几个公式了然于心：

平行板电容量

C=εoA/h

A表示平行板面积，h表示平板间距。

圆形导体局部自感

L=5d{ln(2d/r)-3/4}

d为长度，r为半径

A表示平行板面积，h表示平板间距。

频域二阶阻抗公式

Z（w）=R+i（wL-1/wC），w=2πf 频域二阶

w指角频率，i为相位复数，f为频率。

微带线(microstrip)特性阻抗

Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}*ln[5.98H/(0.8W+T)]

W为线宽，T为走线的铜皮厚度，H为走线到参考平面的距离，Er是PCB板材质的介电常数(dielectric constant)

带状线(stripline)特性阻抗

Z=[60/sqrt(Er)]*ln{4H/[0.67π(0.8W+T)]}

即与介电常数、铜箔厚度成反比；与介质厚度（与参考层的距离）成正比

综合上面3个公式，可领悟出，铜箔越厚，L越小，Z（w）=R+i（wL-1/wC），故特性阻抗变大；与参考层距离越大，C越大，Z（w）=R+i（wL-1/wC），故特性阻抗越小。

再实际一点，就是信号遇到容性阻抗时，特性阻抗会降低；遇到感性阻抗时，特性阻抗会升高。

S11=Vr/Vi=（Z2-Z1 ）/（Z2+Z1）

S12=Vt/Vi=2*Z2/（Z2+Z1）          （2）

Vi为反射前端信号电压，Vr为反射电压，Vt为反射后端信号电压，Z1为反射前端阻抗，Z2为反射后端阻抗，Vo为驱动端电压。Vi为传输线电压。

实际一点，就是如果后端阻抗大于输入阻抗，就是形成正反射，信号电压升高，即过冲；就是如果后端阻抗小于输入阻抗，就是形成负反射，信号电压降低，即下冲。我们经常在发送端加22~33Ω匹配串阻，就是因为CMOS输出阻抗很低，只有20~40Ω，需要进行阻抗匹配。

ADS建一个简单的前仿真线路

主要是因为兴趣玩玩，所以在线路上胡乱串联并联了LC，看看能不能调，正常情况下高速信号上肯定只有AC coup，所以结果会不怎么好看，损耗太严重。

扫描频率设置为1GHz~5GHz，设置差分S参数公式，提取差分回损SDD11，差分插损SDD12，TDR阻抗，史密斯圆图结果。

从Smith圆图上增加2个mark点，可以看出在1GHz时，阻抗约为超出100较多；在5GHz，阻抗低于100较多，且实部阻抗一直不在Zo圆圈附近，在实部和虚部高低之间一直来回震荡。

打开ADS tuning，调节串联LC和并联C的值，发现串联C的值影响几乎忽略不计，故此处不写，串阻R也是，发现对信号的损耗太大。

增大串联L从0.05nH到2.04nH，从史密斯圆图上发现1G~5GHz阻抗几乎在同一个实部圆圈上，由于阻抗匹配较好，所以SDD11回损几乎保持不变，TDR曲线几乎没变，但插损损失变得更加严重。

继续增大L到5.025nH，从史密斯圆图上看，较低频的1GHz阻抗从0.05nH时的实部1.457降到0.503，阻抗变小了很多；5GHz反而相反。插损更加严重，接收端能接受到的功率在2GHz下几乎无法满足了。

总结得出，串联L对特性阻抗的调试没有线性规律，还是取决于板子上信号频率，且L越大，插损越大，不宜采取此方法。

将并联电容从0.1nF减小为0.001nF，发现1GHz阻抗实部从1.45降为1.234,5GHz实部从0.68减为0.676，史密斯圆圈变小，越来越靠近Zo，所以回损插损整体都变小。

将并联电容从0.001nF增到为10nF，发现1GHz阻抗实部从1.234升为1.442,5GHz实部从0.676降为0.606，史密斯圆圈变大，所以回损插损整体都变大，由于5GHz阻抗变化非线性，故并联电容无法线性调节阻抗。

将并联电容从10nF增到为100nF，发现1GHz阻抗实部虚部均几乎没有变化，不仅如此其他参数也没有变化，故可见并联C并不能一直影响特性阻抗，它有一个范围。

综上，搞了半天，高速差分阻抗调试必须搭配频率，没有一定的规律可寻，而结合最开始说的公式，线宽线距过孔参考层都会影响到阻抗，所以还是安心在gerber前把阻抗控制好，注意review stackup和layout，否则万劫不复准备走人啊~

ads汽车功放不是很好，ads是收散件回来配装的功放,建议使用boss功放。ads修理时都有一定难度,可直接到商场管理投欣,如果是新买机可即时换机,如果换新机都要注意,可能是翻新及旧机交换的.

我试着回答你的问题，仅供参考。

1、在ADS仿真中，优化元器件的参数，得到电阻，电感，电容的一系列值，随便举个例子，比如3.22，4.等值，但是在实际中不一定能找到这些参数对应的原件，那我们在仿真时候该怎么办，或者说具体做电路板时候该如何处理？

仿真设计属于纯理论(当然是从实践中得到的理论)范畴，提供的原件参数具有重要的指导作用，因此，选择原件时是必须参考的，但考虑到实际电路搭建及原件参数的离散性，也就不必太苛求了，比如3.22可用3.0或3.3标称值代换，4.可用4.3或4.7代换等…………

2、在ADS中做混频器仿真的时候，用的只是二极管或者三极管的模型，怎么根据参数选择实际的二极管或者三极管使之满足要求？做混频器时候一般选用那种类型的二极管或者三极管，最好是能说几种常用的型。

射频电路的最大特点是功耗低、频率高、布线讲究，因此必须选用射频器件。射频三极管的耗散功率一般不大，但特征频率必须满足要求，以实际电路的功率、频率选择器件参数，宜高不宜低，否则，很难达到设计要求。至于具体型请上网查询，最好在本区内购器件，拿到器件后不要急于焊接到电路上，最好先进行测试，没有测试条件时，看看能否通过搭接方式在具体电路上，一旦焊接，商是不能给你挑换器件的。

很简单，原理图只是描述电路的工作原理，而ADS中版图的设计是将原理图中的电路设计为实际的电路，会考虑电路的走线，元件的放置等制作电路时所考虑的问题。他们的关系是，首先，要有原理图，才知道电路时如何工作的，用到了什么理论。其次会考虑如何将原理图中的电路变为实际的电路版，这个过程中会用到ADS，使用ADS绘制版图并进行仿真，仿真和预想结果后，便可以进行加工制作成相应的PCB

半桥电路陶瓷电容如何选择一般是按照该电路使用按需采用不同的材质进行定制，而智旭电子安规电容严格选材可以提供更优质的解决方案。电容在开关电源中是一种很常见的电子元器件，它可以用来降低纹波噪声，可以用来提高电源的稳定性以及瞬态响应性，但是由于市场上的品类繁多，我们该如何快速的选择可靠性高和性能稳定的电容呢？

1、电容种类的了解

对电容种类的大致了解，在选择电容时有助于对电容种类的快速筛选。

电容种类较多，按封装分有贴片电容、插件电容，按介质分有陶瓷电容，钽电容，电解电容、云母电容、薄膜电容等，按结构形势分，有固定电容、半固定电容、可变电容。

电容种类的繁多，容易让人陷入选择困难症，但不用忧虑，在开关电源中，我们使用最多的就是陶瓷电容，电解电容和钽电容，那么我们今天将要了解的是电容的性能参数。

2、电容关键参数的认识

了解电容的内在关键参数，才能快速选型，可靠使用，所有的电容的关键参数都是一样的，包括电容容值、电容的耐压值、电容的ESR、电容容值精度、电容允许的工作温度范围。

3、开关电源中电容的选型要了解电容本身特性

在开关电源设计中，使用频率最高的电容是陶瓷电容、电解电容、钽电容，需要了解它们的特性差异才能快速的进行选择。

陶瓷电容容值较小，高频特性好，工作温度范围较广，ESR较电解电容小，体积小，没有极性；

电解电容容值可以做大，但工作温度范围较窄，ESR较大，有极性；

钽电容ESR最小，容值可比陶瓷电容大一些，有极性，安规性能差，容易起火。

了解了以上三种电容的特性，在使用它们的时候就可以游刃有余。

4、 开关电源中电容的选型还要了解使用环境

电容的使用环境还分电路内部环境和电路外部环境，电路内部环境包括频率、电压值、电流值、电容在电路中的主要作用等；根据电路频率可以确定电容种类；根据电压值可以确定选型电容的耐压值；在电路中的主要作用可以用来参考选型电容的容值等；

根据电路外部使用环境对电容进行选型，产品工作的环境温度，安规要求等，都可以用来缩小电容选择范围。

电容的选用技巧无非就是了解常用的几种电容特性以及电容在电路中的应用环境、产品使用环境特性。

电路用了极少的元件,只有4只,就组成了一只微型无线调频话筒,工作频率较稳定,发射距离大于10米,1.5V供电时,电流小于0.5mA,这样节能的话筒还少见,3V供电时距离可达30米。这套电路是无限电子制作网站长在就读上饶师范时组装使用过的,能在走廊这头通向另一头,足足有20米远实现我们一群爱好者的调频梦,现在我很是怀念那段实践的日子,特奉献给大家 。。 BG与L及三极管结电容组成高频振荡电路三极管的结电容约有2~3P,要使频率落在FM范围内,线圈应在直径5mm芯一绕7圈,电容话筒受话时的振动调制着高频信号产生频偏,实现调频。其发射距离与发射管工作电流大小有关,电阻不能先得太大也不能太小,在300~500欧之间,功率不足1毫瓦。 选择BG时,管子的fT必须大于300MHz,如用2SC3357高频管,则频率更为稳定,距离也会更远些。电感L分作两个线圈来绕制,但绕向必须相同,L1用直径0.5mm漆包线在直径5mm骨架上绕4匝,L2绕3匝。天线可用10cm长的软导线,使用时手摸天线会影响频率为变化。在固定地点用时则非常稳定。爱好者按图制作时请一定选好三极管,因为每只三极管的bc结的结电容都不一样,按图做好的无线话筒发射频率会在一个大的频率范围内,要随时调动线圈的间距,或在bc结并上5 -15P的小电容来调试,效果更好,更易调好。如果你的参数选得好,这个话筒一装好就可以正常工作。 本电路可装入小瓶盖内,还可以装在笔套内,电池用A13号电池或更小号的,但注意用小容量电池时加一开关。 小功率调频广播发射机电路（1000M）笔者采用手头现有的元器件，综合参考<<北京电子报>>等报刊相关的制作文章，做了一台远距离调频广播发射机，工作于88－－108MHZ频段内，业余时间用来播放音乐。 电路原理现见附图。图(1) 为电源部分，将市电降压整流后再加以稳压，获得稳定的12V直流电供射频电路使用。射频电路由高频振荡器、缓冲放大器、末级功率放大器及天线组成。高频振荡器用来产生载频信号，频点落在88--108MHZ内，并完成频率感量即可改变发射频率。射频信号由VT1的发射极输出，送到VT2、L2、C22、R4等组成的缓冲放大器进行功率提升，并可减轻末级放大电路对振荡器的影响。末级为高频率丙窄带放大，对射频功率再进一步放大，经C25耦合到发射天线向周围空间辐射。所驳接的音源若输出信号幅度过大时，需串入衰弱电阻，以免声音失真。 电路板可用敷铜板制作，布线时要注意分布电容影响。图中电容无单位标注的数字，一律以“pF”为单位，要和高频瓷片电容。VT1--VT3用超高频NPN型硅管，如9018,B>60、Icm=50mA.fr>=600MHZ.VT3还可用中功率发射管C2053、BF96S等，发射距离可能会更远。L1-L3用00.8mm的漆包线在04mm的螺丝笔上密绕4圈脱出而成。天线为拉杆天线，其长度为频率波长的1/4(或者1/2)。如发射频率为100MHZ时，天线长0.7m(或1.5m) 制作时应逐级安装。射频部分先装振荡器、缓冲器放大器、调节L1的匝间距离使频点落在无台处，用指针型万用表的黑表笔接触VT2的集电极，调节L2使指针偏转幅最大，（即功率最大）。若发现有打表现象，可将表笔缠绕在一起，直到不打表为止。再用同样方法调节L3，使末级输出功率最大。用FM收音机在距发射机10米以上的地方搜寻发射信号，大约估计出发射频率，再接上天线，适当调节长度，即可投入使用。 实测该机电源电压12V时（其实6－15V内均可正常工作，电压愈高，距离愈远），工作电流仅45mA左右，发射频率约104MHZ，将其置于三楼阳台，在无过高建筑物阻挡的情况下，用普及机（内部芯片CXA1019M)接收，距离竟达1000米。

射频放大器可分为高增益放大器、低噪声放大器、中-高功率放大器。放大器电路的核心是微波晶体管。

一、proteus中极性电容根据铝电解电容、滤波电容、钽电容、瓷片电容的特性进行选择。

1、铝电解电容其主要的组成部分就是铝箔和电解液。密封壳不是完全的密封，电解液会容易干涸，寿命有限。

2、滤波电容的容量较大，必须使用电解电容，一般用于前置放大器，其容量越大音质越好。

3、钽电容水位电解质为固体，所以不存在电解液干涸的问题，寿命会有所提高，容量温度特性比较稳定。

4、瓷片电容在实际电路中使用最多的电容，其结构比较简单，就是把瓷片交替叠在一起烧结而成。体积小成本低，使用广泛。

扩展资料：

1、Proteus可提供的仿真元器件资源、仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件，有30多个元件库。

2、Proteus可提供的仿真仪表资源：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。

3、除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。

参考资料：百度百科-proteus

参考资料：百度百科-电容