Hyperfréquences : Utilisation du logiciel ANSOFT DESIGNER

Résumé du document

En hyperfréquence, les concepteurs raisonnent en termes d'énergie qui se propage le long de guide d'onde, énergie transmise ou réfléchie, fréquence par fréquence. Outre les outils de schématique et de layout qui doivent gérer des objets en trois dimensions, la base d'un outil de CAO en hyperfréquence est le moteur de simulation électromagnétique en 2 ou 3 dimensions. C'est avec ces outils que l'on extrait les paramètres S d'un circuit avec une grande exactitude.

Finalement, sur le marché, trois grands groupes se dégagent. Celui de Cadence/Agilent (ADS), celui d'Ansoft (Ansoft designer) et celui de Mentor (ADMS RF). Ansoft est le seul à proposer l'ensemble des techniques de simulation utilisées en conception hyper et RF, associé à un outil de layout orienté vers les circuits hyper

Notre projet consiste à simuler différents composants utilisés en hyperfréquences comme le Wilkinson, le MMA 707. Pour réaliser ces différentes simulations, nous avons pris le logiciel ANSOFT DESIGNER v2 de la société ANSOFT Corporation.

Extraits

[...] II - Prise en main avec une simulation de circuit o Lancer le logiciel. o La fenêtre d'accueil apparaît : Cliquer sur Insert circuit comme sur la fenêtre ci dessous : III - Choix du substrat o Après avoir cliqué sur Insert circuit design, la fenêtre du dessous apparaît, choisir le substrat dans la liste ou cliquer sur None pour le faire sois -même. Pour cela, cliquer dans la petite fenêtre projet manager, au milieu à gauche (voir explication page suivante), sur Projet, Circuit Data, faire clic droit dessus et sélectionner Add Substrate Definition. [...]

[...] Le graphe apparaît : Les conditions sont elles respectées ? S21 = S31 dB ( oui car on S21 = S31 = dB (voir courbe verte) S23 -20 dB ( oui la courbe noire est toujours [...]

[...] II - La ligne de transmission (calcul de ligne) o Pour une ligne de transmission, le logiciel possède un outil de calcul de ligne appelé TRL. Cliquer sur Circuit, TRL, Microstrip, Single comme ci-dessous puis ok. La fenêtre ‘'calcul de ligne'' apparaît à l'écran : On peut alors définir la longueur, la largeur, la longueur électrique, l'impédance d'une ligne à une fréquence donnée et pour un substrat bien précis déterminé auparavant. Pour avoir le résultat, il faut cliquer sur Synthesis pour avoir la largeur et la longueur ou Analysis pour obtenir l'impédance et la longueur électrique de la ligne. [...]

[...] Lorsque qu'un composant n'est pas dans une des librairies, on peut le chercher grâce à l'onglet Search. Pour connaître les propriétés du composant, on peut soit faire clic droit dessus, soit juste le sélectionner. Dans ce cas, une fenêtre des propriétés apparaît en dessous celle du projet manager comme ci-dessous : On a alors à l'écran la valeur du composant, son statut (actif ou inactif) et ses informations le concernant (l'onglet IND, ici pour une self, nous envoie dans l'aide du logiciel). [...]

[...] L'impédance caractéristique des lignes est de Z0. La figure suivante représente le Wilkinson. Les ports 2 et 3 représentent les sorties. Ils sont complètement symétriques. Le système présente l'inconvénient de ne pas être adapté aux accès 2 et ce qui gène son utilisation en temps que sommateur de puissance. Pour remédier à cela, il suffit de réunir les accès 2 et 3 par l'intermédiaire d'une résistance de valeur 2ZC = 100 Ω. III - Simulation du Wilkinson entre 2,7 et 3,1 GHz III - Choix du substrat Pour réaliser ce diviseur de puissance, nous voulons un substrat spécifique qui n'est pas dans la liste fournit par le logiciel. [...]