如何利用ADS做阻帶天線RLC等效電路來畫出等效S11？這篇文檔設(shè)計(jì)了一個(gè)普通三端口等效電路,供大家參考。

一、電容C ，電感L ，品質(zhì)因數(shù)Q 的計(jì)算

1、實(shí)部曲線阻帶峰值對應(yīng)的縱坐標(biāo)為電阻R值。 

2、帶寬BW 的計(jì)算辦法：在每個(gè)波峰處，大于峰值的0.707倍的頻率覆蓋寬度即為帶寬BW

3、然后相應(yīng)計(jì)算得到電感L 和電容C 的值。

二、實(shí)例：以一個(gè)簡單的雙頻雙極化毫米波天線的等效電路為例：

首先，結(jié)合S參數(shù)及Z阻抗圖

該毫米波天線中的每個(gè)阻帶對應(yīng)于一個(gè)RLC 諧振并聯(lián)電路。由于天線有三個(gè)諧振頻率，應(yīng)該對應(yīng)有三個(gè)阻帶，因此對應(yīng)于三個(gè)RLC 諧振并聯(lián)電路串聯(lián)。其中，第一個(gè)電路單元對應(yīng)于底層輻射貼片26GHz，第二個(gè)電路單元對應(yīng)于頂層38GHz，第三個(gè)電路單元對應(yīng)頂層42GHz。

使用HFSS 求得阻抗曲線如下：

第一個(gè)阻帶：f1=26GHz, R1=49Ω

BW1的計(jì)算： R1’=49*0.707=34.64Ω

BW1=兩點(diǎn)間頻率差=27.2-24.46GHz=2.74GHz

品質(zhì)因數(shù)Q1的計(jì)算：Q1=26/2.74=9.48

電容C1的計(jì)算：

電感L1的計(jì)算：

HFSS及ads結(jié)果：

第二、三個(gè)阻帶同理，并進(jìn)行簡單對應(yīng)優(yōu)化后，整體等效電路及其結(jié)果如下：

此外需要注意的是，目前學(xué)術(shù)界主流的為四元件等效電路,具體可參考文獻(xiàn)：

[1] T. L. Simpson, "A Wideband Equivalent Circuit Electric Dipoles," in IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 68, no. 11, pp. 7636-7639, Nov. 2020, doi: 10.1109/TAP.2020.2996765.