Phần mềm ADS 2011 là phần mềm được sử dụng trong luận văn để thực thiết
kế và mô phỏng. Do đó phần này sẽ giới thiệu về phần mềm mô phỏng mạch siêu
cao tần, đưa ra những công cụ có trong phần mềm để trợ giúp cho việc xây dựng
mạch siêu cao tần cũng như công cụ để mô phỏng mạch. Các chi tiết hơn về phần
mềm ADS, xin được xem tài liệu hướng dẫn sử dụng của hãng.
4.1.2.1 Giới thiệu về phần mềm mô phỏng ADS 2011
Phần mềm mô phỏng ADS hay còn gọi là phần mềm Advanced Design
System. ADS là phần mềm thiết kế mạch điện tử tự động hàng đầu trên thế giới
dành cho RF, vi sóng và cácứng dụng số tốc độ cao. Với một giao diện mạnh mẽ và
dễ sử dụng, phần mềm ADS đãđi đầu trong các công nghệ đổi mới thành công nhất
trong lĩnh vực thương mại. Các công cụ đặc biệt của phần mềm đã được sử dụng
bởi các công ty hàng đầu trên thế giới trong các ngành truyền thông và kết nối mạng
không dây, thậm chí cả các ngành về vũ trụ và công nghệ quốc phòng.
4.1.2.2 Giao diệnthiết kế và mô phỏng của phần mềm ADS2011
Tất cả môi trường thiết kế đều được cấu thành từ các cửa sổ giao diện. Tất cả các thao tác đều được đặt bên trong các cửa sổ giao diện.
Giao diện chính của phần mềm: cho phép tạo và quản lý các dự án thiết kế.
Dự án thiết kế là trung tâm của tất cả các thao tác của các bộ mô phỏng và cho phép tổ chức, sắp xếp các bản thiết kế liên quan.
Hình 4.5: Giao diện chính của phần mềm ADS
Giao diện thiết kế của phần mềm: là nơi tạo và chỉnh sửa các bản thiết kế
Hình 4.6: Giao diệnthiết kế củaADS
Giao diện vẽ đồ thị của phần mềm: Sau khi vẽ xong mạch ở giao diện thiết
kế, tiến hành mô phỏng sẽ thu được kết quả và có thể hiển thị các kết quả lên cửa sổ
giao diện như sau
Hình 4.7: Giao diện vẽ đồ thị của phần mềm ADS
Với mạch vi dải ta chủ yếu sử dụng công cụ Linecal để tính toán các thông số
thành phần của mạch vi dải
Hình 4.8: Giao diện của công cụ tính toán Linecal
Linecal là một chương trình để tính toán các tham số điện tử và vật lý của
đường truyền tín hiệu. Ta có thể gửi dữ liệu tham số các linh kiện thiết kế của mạch đã lựa chọn cùng với dữ liệu của chất nền hay các lớp, trực tiếp từ các mô hình mạch đến Linecal. Sau khi các tham số đã được tính toán, ta có thể cập nhập ngay
lập tức các kết quả này vào các sơ đồ hoặc mô hình mạch có liên quan hay ta có thể đặt các linh kiện vừa mới tổng hợp vào trong sơ đồ mạch đang thiết kế.
4.1.2.3 Các phần tử mạch vi dải trong ADS (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các phần tử mạch vi dải cơ bản sử dụng trong ADS như sau:
Các đường dẫn thẳng- MLIN:
MLIN n1 n2 W = … L = …
Ghép nối chữ T- MTEE:
Hình 4.10: Mối nối chữ T
MTEE n1 n2 n3 W1 = … W2 = … W3 = … Đường uốnMBEND:
Hình 4.11: Đường uốn
MBEND n1 n2 W = …
Bước nhảyMSTEP:
Hình 4.12: Bước nhảy và mạch điện tương đương
Khớp nối hở: Hình 4.13: Khớp nối hở MLEF n1 W = … L = … Dạng hình côn MTAPER: Hình 4.14: Dạng hình côn MTAPER n1 n2 W1 W2 L
Ống nối chéoMCROSS :
Hình 4.15:Ống nối chéo
MCROSS n1 n2 n3 n4 W1 W2 W3 W4
Hình 4.16: Đường cong
MCURVE n1 n2 W L R
Bộ ghép nối vi dải
Trong nhiều trường hợp khi cần một bộ ghép nối định hướng hoặc bộ chia
đều công suất vuông góc (90o). Một bộ ghép nối định hướng có thể được sử dụng để tách các sóng theo hướng di chuyển của chúng bằng cách tính toán hệ số phản xạ.
Một bộ ghép nối trực tiếp có thể được thực hiện trong tuyến truyền dẫn bằng cách đặt các đường dẫn tín hiệu thật gần nhau để ghép tín hiệu từ đường dẫn này sang
đường dẫn kia. Trong công nghệ microstrip, bộ ghép nối như vậy có thể thực hiện như sau:
Hình 4.17: Bộ ghép nối trực tiếp
Như vậy công nghệ vi dải được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch siêu cao tần. Do đó với việc thiết kế tại tần số 1575.42 MHz – thì việc sử dụng công nghệ
4.2 Thiết kếvà mô phỏng4.2.1 Thiết kếbộlọc thông dải