Optimierung des Designprozesses von Mikrowellenschaltungen

Zur Untersuchung ob Abweichungen zwischen den unterschiedlichen Designmethoden (Näherungsformel CAD-Designsoftware) festzustellen sind wurden Tiefpässe und Bandsperren verwendet. Bei der Filterberechnung mittels Näherungsformel konnte keine ausreichende Übereinstimmung mit den Spezifikationen erzielt werden, da bei dieser Entwurfsmethode die Grenzfrequenz immer unterhalb des geforderten Wertes erreicht worden ist. Simulationen haben gezeigt, dass die geforderte Grenzfrequenz nur durch eine Verkürzung der Leiterbahnlängen erzielt werden kann. Die mit dem HF-Simulator Sonnet erreichten Ergebnisse weichen nur sehr geringfügig von den Anforderungen ab, weshalb diese Designmethode bevorzugt eingesetzt werden sollte. Um Abweichungen zwischen Simulation und Messung festzustellen wurden Mikrostreifenleitungen mit unterschiedlichen Wellenwiderständen verwendet. Der Vergleich zwischen Simulation und Messung der S-Parameter hat gezeigt, dass Abweichungen vorhanden sind. Diese Abweichungen können durch eine Verlängerung des Layouts um einen Korrekturfaktor im Simulationsprogramm nahezu kompensiert werden. Wird das Layout einer Mikrostreifenleitung in Sonnet um 2,22 % verlängert, so erhält man annähernd die gleichen Werte wie für eine Mikrostreifenleitung mit montierten Steckern. Um die Anzahl der Designiterationen beim Prototypen möglichst gering zu halten, sollten Mikrowellenschaltungen mittels Sonnet simuliert werden, da die Simulationsdaten die Messwerte sehr genau widerspiegeln. For the appraisal, if deviations can be asserted between the different designmethods (approximation formula, CAD-Designsoftware), low-pass and band-stop were used. Concerning the filter calculation with the help of the approximation formula no sufficient accordance with the specifications were achieved, because at this concept method the cutoff frequency was always achieved below the postulated value. Simulations have shown that the postulated cutoff frequency can only be reached with an abbreviation of the transmission line lengths. The results, which were achieved with the RF-Simulator Sonnet, differ from the requirement only insignificantly - therefore this method of design should be used favourably. Microstrip lines with different characteristic impedances are used to detect deviations between simulation and measurement. The comparison between simulation and measurement of the S-parameters have shown that deviations were existing. These detections can be almost compensated by the extension of the layout with a correction factor in the simulation program. If the layout of a microstrip line is extended in Sonnet of 2,22 % then we get approximately the same values as for a microstrip line with mounted plugs. To be able to keep the designiteration concerning the prototype preferably humble, microwave integrated circuits should be simulated by means of Sonnet, because the simulation data reflects the measured values very precisely.