Ansoft_Designer简单中文教程

Ansoft Designer 操作规范操作规范目目 录录wAnsoftDesigner操作界面操作界面w界面的使用界面的使用 w电路仿真电路仿真w创建原理图创建原理图w分析电路分析电路w调节调节w优化优化w统计分析统计分析w版图基础版图基础w建立多层电路建立多层电路wLNA设计设计w输入输入/输出匹配输出匹配史密斯工具史密斯工具w非线性分析非线性分析w射频单音射频单音w直流分析直流分析w射频双音射频双音w调制调制wLoad-Pull analysisw振荡器分析振荡器分析 w暂态分析暂态分析w谐波平衡和相位噪声谐波平衡和相位噪声w场解析设计基础场解析设计基础w创建创建 层的结构层的结构w绘制几何图形绘制几何图形w参数化几何图形参数化几何图形w分析分析w合并仿真合并仿真w在电路设计中运用场解析仿真在电路设计中运用场解析仿真w场解析仿真的调试场解析仿真的调试w平板平板EM 天线设计天线设计Ansoft designer操作界面操作界面Ansoft Designer 界面界面w多窗口桌面多窗口桌面w设计记录设计记录w版图版图w多种仿真方式多种仿真方式w电路仿真电路仿真w系统仿真系统仿真 w电磁场电磁场 仿真仿真w合并仿真合并仿真 w设计设计w综合综合分析类型分析类型:w线性网络分析线性网络分析w谐波平衡谐波平衡w3D电磁场分析电磁场分析w谐波平衡振荡器谐波平衡振荡器w调制包络调制包络w暂态分析暂态分析wConvolutionw直流分析直流分析w稳定性稳定性wLoadPullAnsoft Designer 视窗视窗结果窗口结果窗口属性窗口属性窗口项目管理器项目管理器版图编辑器版图编辑器3D版图浏览器版图浏览器原理图编辑器原理图编辑器信息窗口信息窗口进程窗口进程窗口项项 目目 管管 理器理器 窗窗 口口 左键双击设计图标可以打开左键双击设计图标可以打开 原理图编辑器原理图编辑器 左键单击左键单击“+/-”可以可以 打开打开/合拢树状目录合拢树状目录 左键双击基板或者左键双击基板或者Analysis图标可图标可以打开它们的定义对话框以打开它们的定义对话框左键双击曲线图标可以显示左键双击曲线图标可以显示结果结果切换项目栏、元件切换项目栏、元件栏以及搜索栏栏以及搜索栏单击右键弹出菜单单击右键弹出菜单右键点击项目窗口中的图标右键点击项目窗口中的图标弹出不同的菜单弹出不同的菜单元件栏元件栏可以这样放置元件可以这样放置元件:1.左键双击图标左键双击图标2.右键单击图标，选择右键单击图标，选择“PLACE COMPONENT”3.点住不放并拖到窗口里点住不放并拖到窗口里 搜搜 索索 栏栏以元件名，类型或者以元件名，类型或者不完整名搜索不完整名搜索属性窗口属性窗口双击元件即可打开其特性窗口双击元件即可打开其特性窗口属性窗口包括多种类型的属性栏，属性窗口包括多种类型的属性栏，包括一般属性包括一般属性,符号属性，变量属性符号属性，变量属性等等原理图窗口原理图窗口连接两个元件连接两个元件:1.把鼠标移到节点处把鼠标移到节点处2.指针将变成指针将变成“X”3.左键单击左键单击4.把指针移到另一个节点（或导线）把指针移到另一个节点（或导线）5.当指针在另外一个连接点处将会变成当指针在另外一个连接点处将会变成“X”6.左键点击即可完成连接左键点击即可完成连接版图编辑器版图编辑器重新排列版图点击重新排列版图点击 Edit-align MW ports(热键热键Ctrl-m).当选定两个以上的元件时，只有被选定的部分重新排列当选定两个以上的元件时，只有被选定的部分重新排列若未选定元件则对整个版图进行重排若未选定元件则对整个版图进行重排 3D版图浏览器版图浏览器 3D视图可缩放、旋转等操作视图可缩放、旋转等操作 右键单击弹出选择菜单右键单击弹出选择菜单注意热键的使用：注意热键的使用：“ALT”、“SHIFT”、“ALT+SHIFT”进进 程程 窗窗 口口进程窗口是一个可分离窗口。该窗进程窗口是一个可分离窗口。该窗口告诉你仿真状态。口告诉你仿真状态。仿真进行时，进程窗口自动显示仿真进行时，进程窗口自动显示信信 息息 窗口窗口信息窗口显示信息窗口显示Designer各种处理过程各种处理过程中出现的错误及提示信息中出现的错误及提示信息.结结 果果 窗窗 口口仿真结果可以用多种仿真结果可以用多种2D、3D图形显图形显示，例如表格、直角坐标、极坐标、示，例如表格、直角坐标、极坐标、SMITH圆图等。圆图等。动态菜单动态菜单菜单是动态改变的，它的内容取决于当前设计类型菜单是动态改变的，它的内容取决于当前设计类型(电路电路,平面平面电磁场或者系统设计电磁场或者系统设计)w元件一一对应元件一一对应 w可以直接在版图上操作可以直接在版图上操作w放在原理图上的元件能自动显示在版图里，反之亦然放在原理图上的元件能自动显示在版图里，反之亦然w在版图上的属性编辑能在原理图上反映出来在版图上的属性编辑能在原理图上反映出来 原理图原理图/版图集成版图集成 仿真工具集成仿真工具集成w共有的仿真界面共有的仿真界面:电路电路,平面电磁场平面电磁场,系统仿真都在同样系统仿真都在同样的界面下进行的界面下进行.w合并仿真：电路合并仿真：电路/系统系统/平面电磁场平面电磁场w按需求解器：电磁场的核心部分按需求解器：电磁场的核心部分w共同的项目共同的项目,元件元件,库管理库管理.设计自动化设计自动化元件库元件库w元件元件,材料材料,符号等都归类到库里符号等都归类到库里.w库所在目录：库所在目录：AnsoftDesignersyslib AnsoftDesigneruserlibAnsoftDesignerPersonalLibw每个项目都可以设置指定的元件库，每个项目都可以设置指定的元件库，使得这些库中的元件、材料等能在使得这些库中的元件、材料等能在 该项目中被引用。该项目中被引用。Ansoft Designer 的文件名的文件名wAnsoft Designer的一些重要的文件的一些重要的文件扩展名扩展名:w.adsn 项目文件项目文件w.aclb元件库元件库waflb封装库封装库w.asty技术文件技术文件w.aslb符号库符号库w.asol运算数据文件运算数据文件w.amat材料库材料库 每个所建立的项目都以每个所建立的项目都以.adsn文件存盘文件存盘(AnsoftDesign文件文件)Ansoft Designer将自动创建一个将自动创建一个“项目名项目名.results”的文件夹来保存该项目的结果，的文件夹来保存该项目的结果，网络表等。网络表等。练习练习 1:界界 面面 的的 操操 作作设设 计计 一一 个个 低低 通通 滤滤 波波 器器练习步骤练习步骤w打开Designerw加入电路设计w选择一个技术文件w查看所载入技术文件的数据w保存技术文件w加入元件w移动、复制、粘贴w6段微带传输线wPhilips元件库中的2个贴片电容w2个地w2个微带T型头wtoko元件库中的1个贴片电感w添加端口w设置基板参数w重命名该电路w在元件或者项目目录树中定义变量wWline=0.8mmwLline=1mmwCvalue=10(pf)w添加分析设置w选择“Linear”w输入从0.1Ghz到3Ghz，步进0.01Ghz，然后单击“click”w运算w创建报告w添加曲线w编辑图形w创建参数扫描wCvalue范围定义成2到12步进2。w创建报告w输出S21(直角坐标)w输出S21(3D)w调节w把“Cvalue”设置为可调w把电感的”I”参数设置为可调w调节(实时)w优化w把L和CValue设为优化变量w设置优化参数w在1GHz处db(s21)=-3权重10w从0.5Ghz到1ghzdB(s11)Programs Ansoft Designer(folder)Ansoft Designer 添加电路设计添加电路设计(选择技术文件选择技术文件)右键点击项目文件夹右键点击项目文件夹选择选择Insert-Circuit Design弹出弹出“Choose Layout Technology”窗口窗口 选用选用FR4.060in点击点击“Open”注意，当你不需要选用基板技术文件中的设置时,选择None即可。技术文件技术文件w技术文件以一套数据初始化设计，从而避免常用数据的重复输入。w这些数据包括电路分析所需版图的层和拓扑结构信息,配置的元件库和基板定义。w用户和制造商可以为他们的制造工艺和仿真模型定义技术文件。w技术文件包括拓扑结构,，基板信息以及需要装载的库文件.w这些信息可以被创建,保存，拷贝和改变以满足用户的需要。Designer提供了许多标准的技术文件。它们包括从如单层铝这样的简单基板到复杂的多层板。用户也可以创建自己的简单或复杂的技术文件和拓扑结构,或者修改现有文件。技术文件数据浏览技术文件数据浏览 双击基板图标双击基板图标 打开基板定义对话框打开基板定义对话框单击工具栏中的单击工具栏中的stackup图标打开图标打开 stackup对话框对话框注意，介质信息选项是不可修改的。这表示它在stackup中已经被定义了金属化信息也在导线层被定义了。单击Edit可以对它们进行编辑，但这将中断与原来的物理结构间的联系。查看载入的库查看载入的库选择Tools-Configure Libraries保存技术文件保存技术文件左键单击circuit1使之高亮，(只有在平面电磁场、电路或者系统设计时技术文件才能被保存)选择File-Save As Technology File把技术文件保存在userlib或者Personallib里添加元件添加元件(厂商库的电容厂商库的电容)点击项目窗口的元件栏。打开“VendorElements”。打开“Capacitors”文件夹。打开“Philips”文件夹。点击“Philips_smc_0603”拖放至原理图窗口。点“R”键旋转电容到如图所示垂直位置。点击原理图窗口，放置元件。把指针移到另一位置再次点击。本次操作将在该点放置另一个电容。添加剩下的元件添加剩下的元件(厂商库的电感，传输线厂商库的电感，传输线)在项目窗口点击“Components”。打开“VendorElements”。打开“Inductors”文件夹。打开“Toko”文件夹。点击“Tokoll1608f”将其拖放至原理图窗口中。点击原理图窗口，放置元件。同样的在原理图窗口中放置“MSTransmissionLine,PhysicalLength”一共放2个一个水平放置另一个垂直放置在“CircuitElementsMicrostripTransmissionLines”中调用所需的传输线放置“MSTEERefPlanesatedge”在“CircuitElementsMicrostrip_GeneralComponents”中调用复制、粘贴以及移动元件复制、粘贴以及移动元件右键单击原理图，浏览缩放选项包括了一些缩放以及复制等操作的菜单和快捷键右键点击元件浏览元件菜单选项注意在菜单中的复制（copy）粘贴（paste）等功能.每个功能都有相应的快捷键用左键点住一个元件可以拖动它用复制和粘贴建立6个传输线右键选择或者使用快捷键（复制“ctrlc”，粘贴“ctrlv”）用复制和粘贴建立一个微带“T”型头旋转并移动传输线使之位于如图所示位置旋转“ctrlR”连接电路元件连接电路元件把指针移动到一个连接节点上指针变成“X”形状点击该点把指针移动到要连的另一个节点上你会看到一条蓝色的线点击该点移动元件，使其连接节点与需要连接的另一个元件节点重合这也可以完成元件的连接点击点击“地地”图标放置两个接地图标放置两个接地点点把鼠标移到连接节点时，指把鼠标移到连接节点时，指针将变成针将变成“X”如下页所示连接元件如下页所示连接元件添加端口添加端口点击端口图标加入两个端口点击端口图标加入两个端口双击端口将打开一个双击端口将打开一个端口的对话框端口的对话框到这里可以给我们设计的电路重命名，然后保存右键点击项目窗口中的“circuit1”选择“rename”输入“LPF”回车确定保存项目右键点击项目文件，选择“save”.在“文件名”中输入“LPFProject”点击“Save”完成保存端口也会显示在项目目录树中。端口也会显示在项目目录树中。双击端口也可以打开端口对话双击端口也可以打开端口对话框框电路元件属性电路元件属性 点击一个元件，该元件将变成点击一个元件，该元件将变成 红色红色 同时元件属性将在同时元件属性将在 属性窗口中显示属性窗口中显示窗口下方列出几种不同的属性窗口下方列出几种不同的属性双击元件打开元件属性对话框，双击元件打开元件属性对话框，这是左下图所示固定属性对话这是左下图所示固定属性对话框的展开形式。框的展开形式。多个元件的属性多个元件的属性选择多个元件选择多个元件(用左键框定需要选择的元件或用左键框定需要选择的元件或者使用者使用“ctrl”键进行多个元件选择键进行多个元件选择)在在dockable窗口中显示所选中的元件属性窗口中显示所选中的元件属性.注注意，首选元件意，首选元件(或者是第一个选择的元件或者是第一个选择的元件)将将变成变成 大红色大红色,而其他元件将变成而其他元件将变成 深红色深红色.在本例中选中的元件为在本例中选中的元件为3段微带传输线以段微带传输线以及一段微带及一段微带“T”型头。基板是一个公共型头。基板是一个公共参数。这允许用户快速改变许多元件的公参数。这允许用户快速改变许多元件的公共参数。共参数。用户也可以在原理图中输入数据来直用户也可以在原理图中输入数据来直接编辑修改元件参数接编辑修改元件参数关于厂商元件关于厂商元件双击电感打开属性对话框双击电感打开属性对话框这些电感电容来自厂商元件库。这些电感电容来自厂商元件库。这些元件有预定义的属性这些元件有预定义的属性,例如例如 管脚管脚(将在后面讨论将在后面讨论)和参数。和参数。点击该键打开右图所示的厂商器件模型。点击该键打开右图所示的厂商器件模型。选择选择10nh的电感的电感 和和10pf 的电容的电容定义变量定义变量元件的选择方法元件的选择方法点击电感数值，指针变成插入形式，点击电感数值，指针变成插入形式，此时用此时用户可以输入新的值。户可以输入新的值。输入输入 10nh。选定所有的微带传输线。在这个固定的属性对话框里，在选定所有的微带传输线。在这个固定的属性对话框里，在宽度值宽度值“w”中输入中输入“wline”。由于由于 wline还还 没被定义，没被定义，将会弹出如右所示的对话框，提示用户输入将会弹出如右所示的对话框，提示用户输入 wline的数值。的数值。在在“value”中输入中输入“0.8mm”并在下面的单选按钮选择并在下面的单选按钮选择“Local Variable”，点击点击“ok”。在长度选项在长度选项“p”中输入中输入“lline”，在对话框中在对话框中输入数值输入数值“1mm”，选择选择“Local Variable”。点击点击“ok”确定。确定。定义变量定义变量电路的选择方法电路的选择方法在项目窗口中右键点击在项目窗口中右键点击“LPF”图标图标.在弹出的菜单中选择在弹出的菜单中选择“Design Properties”在这里我们添加一个新的变量在这里我们添加一个新的变量,单击单击“add”弹出添加属性对话框弹出添加属性对话框.输入输入“Cvalue”作为变量名作为变量名，数值为，数值为10pf.点击点击“OK”变量分配变量分配w三种类型的变量:w w局部变量（局部变量（LocalVariablesLocalVariables）w在参数栏直接输入数值w右键单击Design选择DesignProperties，出现该对话框。w w定义参数（定义参数（DefinitionParametersDefinitionParameters）w在一个设计中设置定义参数，在该设计文件中的子电路里可被覆盖，在其它的子电路里不变。w输入方式与“LocalVariables”相同w w项目变量（项目变量（ProjectVariablesProjectVariables）w在项目菜单中选择全局变量w在指定的项目变量加前缀$变量预制菜单变量预制菜单变量定义变量定义给变量赋值给变量赋值用上述方法，把微带用上述方法，把微带“T”型头的宽度型头的宽度“w1”，”w2”，”w3”赋赋值为值为“wline”.。注意，由于注意，由于“wline”值已被定义，故值已被定义，故Designer不会提示输入变量名和变量值。不会提示输入变量名和变量值。为两个电容的为两个电容的C参数赋值参数赋值“cvalue”添加分析设置添加分析设置原理图完成之后我们就要进行分析设置。原理图完成之后我们就要进行分析设置。右键点击右键点击“Analysis”,选择选择“Add Analysis Setup”可在工具栏中使用快捷图标可在工具栏中使用快捷图标分析设置分析设置你可以在菜单中选择不同的分析方式:线性网络分析谐波平衡谐波平衡振荡器调制包络暂态分析DC分析DCNyquist稳定性分析LoadPullAnalysis选择“LinearNetworkAnalysis”点击“next”点击“Add”添加分析频段选择“LinearStep”输入Start：0.1Ghz；Stop：3GhzStep：0.05Ghz点击“add”之后“ok“.“Add/EditSweep”对话框选择单点扫描和多点扫描点击“finish”用“CTRL+S”保存项目1234运行分析运行分析在“Analysis”文件夹中添加了名为“NWA1”的分析设置。右键点击“NWA1”图标，选择“AnalysisNWA1”。进程条将显示当前分析的状态。仿真运算成功完成仿真运算成功完成一旦仿真运算完成，你可以在信息窗口检查仿真已正确完成。仿真运算中出现的任何问题都将在信息窗口中显示出来。输出结果输出结果:创建报告创建报告开始输出仿真结果开始输出仿真结果:在项目管理窗口中右键点击在项目管理窗口中右键点击“Results”第二步：第二步：选择选择“Create Report”“Create Report”（创建报告）对话框允许生成创建报告）对话框允许生成Rectangular（直角坐标）直角坐标）,Polar（极坐标）极坐标）,Table（表格）表格）Smith Charts（smith圆图）圆图）,以及以及3D图形方式图形方式.在本例中我们创建一个直角坐标曲线，在本例中我们创建一个直角坐标曲线，选择选择“Rectangular Plot”，点击点击“OK”将弹出报告编辑窗口将弹出报告编辑窗口输出结果输出结果:添加坐标轴定义添加坐标轴定义在报告编辑器中创建曲线在报告编辑器中创建曲线:点击点击“S-parameters”选择选择“S11”和和“S21”（使用使用ctrl）选择选择“dB”点击点击“Add Trace”点击点击“Done”Y轴轴选择Y轴作为选定的trace的纵坐标(最多可选4个纵坐标)Design如果该项目有几个设计文件，选择所要显示的。Solution如果该设计中有多种分析设置，选择需要的一种。Domain求解方式不同，就会有不同的解析域，包括：频域（frequencydomain）时域（timedomain）,和扫描（sweepDomain）Sweeps 键键允许你决定扫描的变量以及它们的扫描顺序。输出仿真结果输出仿真结果:编辑图形编辑图形在曲线图中的任意位置点击右键，选择在曲线图中的任意位置点击右键，选择“Data Marker”在第一条曲线上可见一个数据标号。在第一条曲线上可见一个数据标号。选择选择S21曲线，标号就在曲线，标号就在S21曲线上。曲线上。移动指针，数据标号也将随之移动。移动指针，数据标号也将随之移动。你也可用键盘的方向键来移动数据标号。你也可用键盘的方向键来移动数据标号。把标号移动到把标号移动到1Ghz点上，点击左键点上，点击左键(或者按下或者按下“t”键键)。该点处就会出现一个标签。同样可以添加另一个标签。该点处就会出现一个标签。同样可以添加另一个标签。（最多可标记（最多可标记5个）个）输出仿真结果输出仿真结果:编辑图形编辑图形注意，双击绘图窗口中的任意项目注意，双击绘图窗口中的任意项目(曲线，坐标轴，图例，标题，背景等曲线，坐标轴，图例，标题，背景等)用来改变它们的属性（颜色，线型，用来改变它们的属性（颜色，线型，比例，字体等。比例，字体等。)注意，右键点击绘图窗口中的任意点注意，右键点击绘图窗口中的任意点弹出含有标注和缩放等选项的列表弹出含有标注和缩放等选项的列表输出仿真结果输出仿真结果:编辑图形编辑图形在曲线窗口里点击右键，弹出列表有些可用功能：在曲线窗口里点击右键，弹出列表有些可用功能：Modify Report弹出该曲线的报告对话框Zoom In/Out/Autoscale缩放或者自动比例调整Trace Type当选定一个曲线时该选项被激活。该选项可以改变浏览曲线的方式。Data Marker在曲线上放置标签标注指定点。Mark All Traces同时显示所有曲线的数据点。Arrows在曲线上放置箭头标示仿真计算的趋向。Add Label在曲线窗口放入文本。Delete曲线选中时该项被激活，用于删除曲线。Delete All Tags删除所有标签。Accumulate保持原来的曲线不被删掉而是与当前的曲线同时显示(在“ToolsOptionsReport2DOptions”中设置)Print打印Copy to Clipboard把曲线复制到剪贴版从而允许被其它软件粘贴。参数扫描参数扫描在AnsoftDesigner中可以为每一个变量定义扫描.在本例中将对Cva进行扫描.右键点击“Analysis”,在“Analysisname”中将本次扫描命名为“csweep”。选择“AddAnalysisSetup”,选中“LinearNetworkAnalysis”,点击“next”.对于同一个电路，可以定义几个不同的分析设置编辑“F”定义线性扫描范围从0.1Ghz到3Ghz每0.05Ghz取一个点,点击“ok”.点击“Add”,点击“variable”的下拉箭头,所有定义过的变量可以在这里选定.选择“Cvalue”定义线性扫面范围从2pf到12pf每2pf取一个点.点击“ok”之后点击“finish”.4312点击“CTRL+S”保存项目进行进行“csweep”扫描运算扫描运算右键点击项目窗口中的“Csweep”选择“AnalysisCsweep”.运算时将同时进行“NWA1”和“Csweep”的分析.绘制曲线绘制曲线右键点击“Results”文件夹选择“createreport”.点击“solution“的下拉箭头，选择”Cvalsweep”,在“Domain”中选择“sweep”.点击一个扫描变量将出现该变量中可扫描的变量,在这里可以选择所有的变量,一个变量或者若干各变量.使用“shift”与“CTRL”键进行多个变量的选择.点击变量名可以改变扫描方式。选择“Y”添加“S21”“DB”,点击“Done”仿真结果曲线仿真结果曲线:曲线编辑曲线编辑每一条曲线对应一个“Cvalue”数值.每条曲线与一个“cvalue”数值相关，点击“curve/Value”选中“curve/value”仿真结果曲线仿真结果曲线:3D 图形图形用3D视图可以同时进行两个参量的扫描.右键点击“results”,选择“3DRectangularplot”,点击“Z”添加S21“DB”.完成“done”.调调 试试调试功能提供了一种交互的方式改变设计变量或者电路元件，并且可以在调试的同时看到运算结果的改变.任意一个参数或者变量都可以调试.在本例中,我们将定义电容变量“Cvalue”和电感参数“L”为可调.我们也可以设置任意的一个变量为可调在属性窗口中（circuitdesign properties)选中“local variables”在单选项中选择“Tuning”，如图选中“cvalue”，就定义了“cvalue”为可调下一步选择Circuit Tune就可以打开调试窗口，也可以右键点击项目窗口中的“Optimetrics”选择“tuning”调调 试试调试对话框主要的组成部分是一系列的滑块，当改变滑块所指的数值位置时，结果曲线将同时变化为新的数值对应的结果.要关闭一个调试对话框，只要点击该对话框上的“x”即可.选中“Real Time”选项则变量/参数每变化一次就进行一次运算，并显示当前的员算结果.不选“Real Time”时可以改变变量/参数的数值而不仅行运算，直到点击“Tune”按键开始运算.当设计中设置了一个以上的仿真,将会在开始调试时弹出一个列表，你可以在列表中选择需要进行调试的运算设置。调试窗口中的其它选项:Tune进行运算Abort停止运算Save保存调试结果，同时把调试后的数值赋给该设计.Revert把数值恢复成上次保存的数值Reset把数值恢复成调试初始值Close关闭对话框.如果在关闭以前没有保存，则关闭时将会提示是否进行保存。调试调试:Real Time移动滑块观察曲线的变化.在调试的时候，可以对电路进行编辑，改变元件属性也可以改变运算设置.因此，在调试时可以减少运算取点数来提高运算速度调试调试:叠加叠加在对话框中选中“sweep”则对调试过程进行扫描，选中“Accumulate”把历史曲线显示在同一个图中。调试调试:多个运算设置多个运算设置可以选择一组调试结果保存。不需要保存的话选择“DontApply”在调试对话框中关闭“Cvalue”对话框。同时选择“NWA1”和“Csweep“进行多个设置调试.移动滑块，观察曲线变化.关闭调试窗口.点击“CTRL+S“保存项目优化优化:定义优化参数定义优化参数双击电感符号,弹出属性窗口选择“Optimization”选中“Include“使电感处于可优化状态.设置最小值为2nh最大值为18nh在优化时我们要定义需要优化的变量和参数,另外还要定义优化目标.在本例中我们将对电感和电容进行优化.电容是一个变量，在项目窗口中右键点击“LPF”选择“DesignProperties”.接下来选择“Optimizationview”选中“include”使电容处于可优化状态.设定优化范围从2pf到18pf.优化优化:优化设置优化设置下一步是设定优化目标.在项目管理窗口中右键点击“Optimetrics”选择“Add Optimization”打开Setup Optimization Analysis对话框对话框.优化优化:选择解决方案选择解决方案优化功能允许采用优化功能允许采用4种运算法则种运算法则.在这里选择“Random”“Max.Noofiterations”设为100点击“Solution“将提供用户所有可用的运算设置.点击“Add”选择NWA1优化优化:定义定义 CalculationCalculation 允许用户定义优化中使用的计算式它可以是一个计算式,方程或者是S,Y,Z矩阵在“Calculation”中输入db（s21），表示以s21的分贝表示作为优化函数AnsoftDesigner让用户自己来定义优化和作图的表达式点击“SetupOptimization”窗口中的EditCalculation弹出可选用的计算式，另外可以在“SetupOptimization”窗口直接输入计算式。本例采用后者优化优化:定义计算范围定义计算范围Calc.Range 可以是单一的数值也可以是一个带宽.默认值为运算设置中的频率范围选择选择“single value”,点击点击“Update”“Ok”确认确认优化优化:选择状况选择状况选择选择“=”点击“Condition”在下拉列表中列出了所有的可选状况：等于:=小于或者等于:=优化设置优化设置:目标目标,权重权重目标可以有如下定义方式目标可以有如下定义方式:单值单值,表达式表达式(方程式方程式,sub-circuit name,S 参数参数),因变量因变量(为参数扫描设置为参数扫描设置)权重则可在设置了多个优化目标时确定每个目标的优化等级，优权重则可在设置了多个优化目标时确定每个目标的优化等级，优化时有限满足权重大的目标的要求。化时有限满足权重大的目标的要求。在优化目标（在优化目标（goal）重输入重输入-3 权重（权重（weight，优先级别）优先级别）中输入中输入10。同样输入一下优化数据：同样输入一下优化数据：NWA1 db(s11)F(从从 100MHz 到到 850MHz)Statistical设定“iterationnumber”为50次.点击“Add”添加“NWA1”作为运算设置。在“Calculation“计算式定义中输入db（s21）2点击“EditCalc.Range“选择1GHz3变量栏允许用户改变变量设置或者屏蔽变量4统计学分析统计学分析:定义变量定义变量如输入上图所示的统计学目标开始分析开始分析右键点击右键点击 Statisticalsetup1 图标选择图标选择“analyze”开始分析。开始分析。开始运行统计学分析，并且自动更新波形曲线。分析结束后可以查看最终曲线。查看分析结果查看分析结果:数据表格数据表格右键点击右键点击“Statisticalsetup1”图标选择图标选择“View Results”查看数据表格查看数据表格 或者柱状或者柱状曲线。曲线。查看分析结果查看分析结果:柱状图柱状图选择柱状线的数目选择柱状线的数目选择需要查看的结果选择需要查看的结果选择选择“Plot”查看柱状图查看柱状图练习练习1结束结束版图基础版图基础查看版图窗口查看版图窗口点击版图图标查看版图窗口点击版图图标查看版图窗口点击此处把电路图转换成点击此处把电路图转换成版图，也可以右键点击版图，也可以右键点击circuit图标，选择图标，选择layout用用 MS Via Pad代替原来的代替原来的电路图中的接地点电路图中的接地点版图窗口版图窗口如果版图没有依序排列，点击如果版图没有依序排列，点击 Ctrl-M 或者直接点击重排图标，也可以在或者直接点击重排图标，也可以在Draw列表中选择列表中选择Align MW Ports没有选中元件时，将对所有的元件重没有选中元件时，将对所有的元件重排排连接点和连接线连接点和连接线连接点是可见的.如果需要隐藏连接点则：选择Layout目录选择Settings取消选定Draw Connection Points当你选中一个元件并且移动它时，如果该元件已经与其它元件相连接，则连接点将以一条连接线表示。排列元件排列元件点击工具栏上的“AlignMicrowavePort”图标对版面重排(热键Ctl-m)选择将要进行重排的第一个元件.被选中的元件将变成深红色使用Ctrl+鼠标左键选择需要重排的第二个元件.第二个元件将变成暗红色。使用移动（move）旋转（rotate）镜像（mirro）功能可以把元件放置在需要的任意位置，之后应用重排功能重新排列元件.所有的排列操作将保存在元件属性里。.版面元件属性版面元件属性在元件属性窗口中的Footprint对话框中点击Current Footprint打开元件库窗口，在其中选择所需要的元件Edit layer mapping允许改变从电路元件到版面元件之间的默认对应关系。Location=元件的顶点在版图中的x，y坐标.这项功能可以用于把元件的顶点移动到一个指定位置.在该项中可以使用“+/-”运算.例如:输入“-7.6mm+1mm,13.8”将把元件沿x轴移动1mm。Angle这项功能能把元件旋转一个指定角度Scaling把所选中的元件的全部尺寸按照倍数增加版图窗口选项版图窗口选项在层定义窗口，可以改变层的属性，如：可见度可见度,Selectability,颜色颜色,图案等。图案等。双击颜色项可选则层的颜色双击“pattern”选项打开图案选择窗口。Add Layout only element可以是用工具在版图中画不同的几何图形。本例中，画了一条环绕电路的微带线。软件提供了几种可用的基本作图工具:画圆（画圆（Draw circle）,画矩形（画矩形（Draw Rectangle）画线（画线（Draw Line）,画多边形（画多边形（Draw Polygon）所有物体的参数如：高度、宽度等都可以由这些基本作图工具作出。这些属性可以定义成数字、变量、方程或者参量的形式。基本作图工具基本作图工具画矩形（画矩形（Draw Rectangle）矩形属性包括：层结构,中心位置,宽度,高度,水平角度画线（画线（Draw Line）线属性包括：层结构,线宽,转折点坐标,水平角度,转角方式等画多边形（画多边形（Draw Polygon）多边形属性有：层结构,顶点坐标,水平角。画圆（画圆（Draw Circle)圆的属性包括层结构、中心位置、半径基本工具的操作细节基本工具的操作细节选择画线工具使用画线工具，在需要转角的点点击鼠标左键。新加入的点选择直线把指针放在一个点上按住Ctrl键,点鼠标左键，拖动选中的点，把线改变成一段曲线。拖动边缘可以改变线的几何长度Snapping对其网格对其网格:snaptheshapeonthegridGraphical snap:snapvertextovertex,vertextocenterwhenyoumoveordrawshapeSnapSnap布尔运算布尔运算布尔运算允许相减、合并和交叠合并减除初始物体减除被减物体以及自身交叠部分导入导入 DXF 和和 GDSII 文件文件用户可以导入已存在的用户可以导入已存在的 GDSII 或者或者 DXF 文件文件.Using map file allow you to map the layer names in Ansoft Designer with the GDSII layer number编辑、添加编辑、添加 Footprint选择选择“Edit Definitions”添加一个新的添加一个新的 footprint 或者或者使用现存的一个使用现存的一个选择预制文件选择预制文件(调用现有的结构调用现有的结构)固定固定Footprint用数值定义所画图形的形状用数值定义所画图形的形状参数化的版图单元参数化的版图单元版图单元参数Theparameterofthedrawingprimitivearesetusingtheparametersdefinedforthefootprint,directlyorbythewayofequation.为版图单元定义的数值将自动赋给该单元所对应的电路元件中与该单元具有相同名称的变量Scripted Layout CellScriptedparameterizedlayoutcell.thefootprintisgeneratedusingascriptwhichCanbewritteninJavaScriptorVBScript.UsingascriptallowstocreatecomplexParameterizedlayoutcellsliketransistor,rectangularspiralinductor.Moreoverascriptallowstocheckminimumandmaximumdimensionsprovideddesignrulescheckingatthecomponentlevel.Theeditscriptwindowallowtheusertocreate,modifythescriptandseetheeffectofthemodificationonthelayoutcelljustbyclickingapplynoneedtocompileorreloadaftermodification.练习练习 2:创建创建 Footprintw创建footprintw设置删格w定义参数w作图，确定参数w加入端口w保存到库w使用结果w创建新电路，插入到已经存在的电路当中w编辑符号创建一个简单的创建一个简单的 Footprint选择选择 Edit Definitions，打开编辑窗口打开编辑窗口点击点击 Add Footprint，开始添加开始添加footprint选中如图中的预制文件，点击选中如图中的预制文件，点击ok12输入输入 SimpleTRL 作为作为该该footprint的名字，点的名字，点击击ok确定确定34点击点击 Edit Footprint进行进行footprint编辑编辑5设置设置 Grid点击点击 Grid Snap Setting图标图标如图设置好Grip定义参数定义参数点击点击“properties”选择选择 Definition Parameters 后点击后点击 Add，添加添加添加另一个数值为添加另一个数值为6mm的参量的参量“P”12在名称（在名称（name）中输入中输入“W”数值（数值（Value）为为 2mm选中选中“Variable”点击点击OK34作作 图图 选择选择“Trace”为下面画的为下面画的层层1点击画线图标点击画线图标2点击左键点击左键3移动鼠标移动鼠标4点击左键完成本点击左键完成本次作图次作图5Parameterized the Shape用意定义的参量来给设置元件属性用意定义的参量来给设置元件属性lineWidth=wPt0=0,0Pt1=p,02改变改变w和和p的数值，元的数值，元件的形状将随之改变件的形状将随之改变3把把 BenType 设置为设置为 CornerCapType 设置为设置为 Flat1添加端口添加端口在元件的左边缘添加端口在元件的左边缘添加端口在元件的右边缘添加端口在元件的右边缘添加端口13把端口角度设为把端口角度设为 Angle to 180 2把把 location 设置为设置为p,04把版图单元保存到库里把版图单元保存到库里点击点击x关闭编辑窗口关闭编辑窗口.1保存保存 Footprint2把版图单元输出到库把版图单元输出到库选择选择Edit Definition选择选择 SimpleTRL12点击点击 Export Footprint Library2用户可将文件保存在用户可将文件保存在 PersonalLib 或者或者 Userlib 里里输入文件名，点击输入文件名，点击 Save保存保存调用调用 Footprint在项目窗口中打开在项目窗口中打开 Definitions/Components文件文件.双击双击 MSTRL 打开元件编辑窗口打开元件编辑窗口选择选择select above footprint，选定一选定一个新的个新的footprint.元件编辑窗口可以用符号和元件编辑窗口可以用符号和 Footprint与元件链接。与元件链接。在在footprint库中选择所需要的库中选择所需要的footprint123点击点击 Cancel 则不睬则不睬用更改后的数值用更改后的数值用户练习用户练习w使用子电路和符号w插入子电路w改变符号插入一个子电路设计插入一个子电路设计打开前面创建的LPFProject项目.右键点击LPFProject选择InsertCircuitDesign（插入电路）选择预制文件MS-FR4(4.4).060in。把插入的电路命名为HPF.如图定义参数:Wline=0.8mm,Lline=1mm添加分析设置，线性扫描范围（LinearSweep）从0.1GHz到5GHz，每0.01GHz扫描一次。分析该电路。创建一个分贝表示的S21、S11曲线报告重命名为DBS21&S11.把x轴的范围改为0.1GHz-2GHz.保存项目按照图中的顺序排列电路.T型阻抗变换器中w1=w2=w3=wline微带传输线w=wline,p=lline电容Philips_smc_0603,6.8nh,Tol0.25pf电感Tokoll1608f,18nh,Tol10%12345每创建一个版图、电路或者系统时，将对应的长生一个与其同名的符号.需要编辑符号时，打开Definitions文件夹,在子目录中打开SymbolFolder双击需要更改的符号,在本例中将改变HPF.编辑符号并且修改编辑符号并且修改点击x关闭编辑窗口使用弧线作图把符号改成如图所示.保存设置保存项目用户可以画弧线，圆，直线段，多边形，矩形，或者添加文本复制和拷贝电路设计复制和拷贝电路设计右键点击HPF选择Copy（复制）1右键点击LPF选择Paste（粘贴）2可以是用与父电路相同的stackup或者以黑盒子的方式插入子电路3当选定Incorporate时，弹出Mergelayers窗口，在窗口中可以合并子电路和父电路。4在电路中出现子电路的符号5连接子电路符号连接子电路符号用户可以改变子电路的参数 在电路设计目录中将出现子电路文件夹需要的话可以在此文件夹中对子电路进行单独的仿真 练习结束练习结束史史 密密 斯斯 圆圆 图图创建一个新的电路创建一个新的电路 插入一个新的线路选择预制文件插入一个新的线路选择预制文件MS FR4(Er=4.4)0.060 inch,0.5 oz copper.插入插入NPN NEC晶体管晶体管依照路径依照路径Vendors Elements/SParamData/NPN/NEC NPN 2 Port 插入晶体管插入晶体管选择晶体管选择晶体管双击晶体管符号编辑晶体管属性双击晶体管符号编辑晶体管属性,点击点击 Choose 键键 选用选用 ne68133i.s2p添加端口和接地点添加端口和接地点照图中所示添加端口和接地点照图中所示添加端口和接地点添加分析设置添加分析设置添加线性网络分析设置添加线性网络分析设置扫频范围从扫频范围从 0.5GHz 到到 2GHz 每每 0.01GHz进行一次计算进行一次计算史密斯圆图极坐标史密斯圆图极坐标运行之后创建史密斯圆图运行之后创建史密斯圆图 作出作出S11曲线如图所示曲线如图所示.圆图工具圆图工具-Opening the Utility打开打开 Report2D 目录选择目录选择 Smith Tool圆图工具圆图工具 打开功能设置打开功能设置功能包括以下几方面:在Grids中用户可以用圆图读出电路的R,X,G,B,Q,VSWR,以及Rho数值Circles中可以读取增益,噪声,以及电路的稳定性.Mappingarealetsyoutransformtheresponsesfromthesourceplanetotheloadplaneandvice-versa.在对话框的顶部,therearetabstoswitchbetweenthisDisplayportionofthedialogandtheMatchingportion.Wewillexercisebothareasasthisexampleproceeds.AtthebottomofthedialogisinformationthatiscalculatedfromthedeviceSParameters,likeMaximumStableGain,minimumNF,andstabilityfactor,K.圆图工具圆图工具-Maximizing PerformanceP点点14dB等增益等增益 圆圆1.5dB 等噪声系数圆等噪声系数圆在在Circles区域区域,选择选择Avail.Gain Ga(S-Plane).在在star栏中输入栏中输入14.点击点击aply在圆图上将出现在圆图上将出现一个一个14dB等增益圆等增益圆.在在Circles中选择中选择Noise，在在star栏中输入栏中输入1.5dB.点击点击Apply 则在圆图中出现一个则在圆图中出现一个1.5dB等噪声等噪声系数圆。系数圆。在在Grids中的中的Start 输入输入 2 点击点击VSWR.在圆图工具窗口的在圆图工具窗口的clear键上方的频率栏键上方的频率栏中，输入频率中，输入频率 0.9GHz.注意，此时的最大稳定增益是注意，此时的最大稳定增益是14.99dB,最小噪声系数为最小噪声系数为 1.04dB,稳定系数稳定系数K为为0.86,这表明该放大器是潜在不稳定的。这表明该放大器是潜在不稳定的。圆图圆图 稳定性检验稳定性检验稳定性圆稳定性圆 K=1(源平面源平面)稳定性圆稳定性圆 K=1（负载平面负载平面)在在 Circles 区域的下拉菜单中选择区域的下拉菜单中选择Stability K(S Plane)点击点击 Apply.将在圆图中出现将在圆图中出现 K=1的源平面圆的源平面圆,在该圆上有小刻度在该圆上有小刻度,or spokes,用来标示圆的哪一部分是稳用来标示圆的哪一部分是稳定的定的.在在Circles区域中的下拉菜单中选择区域中的下拉菜单中选择Stability K(L Plane)，点击点击 Apply.将在圆图中出现将在圆图中出现K=1负载平面圆负载平面圆,在该圆上有小刻度在该圆上有小刻度,or spokes,标示圆中的哪一部分是稳定标示圆中的哪一部分是稳定的。的。.圆图工具圆图工具 爱滋作图爱滋作图在在Grids区域区域,点击点击 G.指针切换到圆图上指针切换到圆图上.点击点击 P点，画一个通过点，画一个通过P点的等点的等G圆。该圆近似的为圆。该圆近似的为G=1.60.在在Grids区域中区域中,点击点击 R.指针切换到圆图上指针切换到圆图上.点击点击 P点，画一个通过点，画一个通过P点的等点的等G圆。该圆近似的为圆。该圆近似的为G=0.52.圆图工具圆图工具 Matching键键点击圆图工具对话框上的点击圆图工具对话框上的 Matching 键。对话框将变成如上图所示的形式。键。对话框将变成如上图所示的形式。对于输入匹配的电路对于输入匹配的电路,we will move on the Smith chart from 50 Ohms at the center of the chart to our point P.点击点击New Match键。键。执行此操作后，指针将跳到圆图中心点。不要移动指针，点击鼠标，在执行此操作后，指针将跳到圆图中心点。不要移动指针，点击鼠标，在50ohms处放置一个处放置一个“crosshair”。执行此操作后执行此操作后 对话框中有对话框中有10个按键被激活个按键被激活(即上图所示的即上图所示的10个灰色按键个灰色按键)。这些是在电路匹配中可能用到的电路这些是在电路匹配中可能用到的电路元件元件,包括集总参数和分布参数电路元件。包括集总参数和分布参数电路元件。圆图工具圆图工具 作出匹配电路作出匹配电路在对话框中点击并联电感图标。在对话框中点击并联电感图标。操作执行后将在操作执行后将在 R=1 圆作处一段相应的圆弧。圆作处一段相应的圆弧。点击圆弧另一端点上的小方块，拖动它，放置在先前加入的等电阻圆点击圆弧另一端点上的小方块，拖动它，放置在先前加入的等电阻圆中中(近似的为近似的为R=0.52).接下来点击对话框中的串联电容图标，同样的在现在作的圆弧的端点接下来点击对话框中的串联电容图标，同样的在现在作的圆弧的端点处将会连接上另一段圆弧，把这段圆弧拖动到处将会连接上另一段圆弧，把这段圆弧拖动到P点，完成匹配。点，完成匹配。在本例中近似的匹配电路数值为在本例中近似的匹配电路数值为:L=9.19nH,C=12,79pF点击点击Export 连接所生的成子电路元件。连接所生的成子电路元件。点击点击 OK完成。完成。史密斯圆图史密斯圆图 源源/负载的映射负载的映射上一步操作完成后在项目目录上一步操作完成后在项目目录中产生子电路中产生子电路 Circuit1 点点 Q接下来我们要做的是接下来我们要做的是 取出我们需要用来作输入匹配的点并且把它转换取出我们需要用来作输入匹配的点并且把它转换成负载平面的形式。圆图工具中的功能可以用来完成此操作。成负载平面的形式。圆图工具中的功能可以用来完成此操作。在对话框的在对话框的 Mapping部分，选择部分，选择 Available Gain Ga S-L，在在 Gain(dB)栏中输入栏中输入14