基于MICROWAVE和MATHCAD的微波電路設(shè)計方法的研究.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)行單獨的特性測量。最近幾年，人們對利用計算機輔助設(shè)計微波電路進(jìn)行了大量的研究，出現(xiàn)了許多微波電路的計算機輔助設(shè)計軟件，大大縮短了微波電路的設(shè)

2、計調(diào)試周期，提高了微波電路的設(shè)計效率。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)計和仿真，而不能直接從系統(tǒng)設(shè)計指標(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)計效率有著十分重要的理論意義和實用價值。 本課題提出了將Mathcad和Microwaveoffice相結(jié)合，利用分塊式設(shè)計方法設(shè)計微波電路的新方法。該方法引入Mathcad作為本課題的數(shù)值分析軟件，利用其強大的數(shù)值分析計算能力對不同電路結(jié)構(gòu)的電路參數(shù)進(jìn)行計算，彌補Microwave在計算方面的不足，通過兩個軟件結(jié)合使用，提高設(shè)計的效率。結(jié)合上述兩個軟件對兩個不同頻段的混頻器電路的設(shè)計，說明了該方法的使用。兩個混頻器電路

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)計方法，大大減少了電路設(shè)計的工作量，縮短了設(shè)計的周期，具有周期短、效率高、設(shè)計簡單、可重復(fù)性強、節(jié)約成本等優(yōu)點，具有較強的實用價值。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，有助于滿足微波混頻器以及其他微波部件電路團(tuán)隊設(shè)計的需要。 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)計時出現(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，通過對兩個電路設(shè)計，說明Mathcad和Microwaveoffice相結(jié)合利用分塊式設(shè)計方法設(shè)計微波混頻器電路的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的實驗，驗證了該方法在LAN上使用的可行性，進(jìn)一步擴展了該方法的適用范圍。研究的最后，根據(jù)兩個微波部件外特性的測試結(jié)果，使用