資料介紹
一、概述:
射頻/微波電路是雷達、導航、測控、制導、通信和電子對抗系統(tǒng)的重要組成部分,對系統(tǒng) 的性能和可靠性有重要影響。隨著小型化要求和系統(tǒng)指標包括發(fā)射功率、接收靈敏度、工作帶寬、通道一致性的不斷提高,對射頻微波有源和無源電路提出了更高的要求,進一步加大了設(shè)計難度,主要體現(xiàn)在:
1)、技術(shù)指標高,設(shè)計調(diào)試量大;
2)、仿真計算量大,非線性交調(diào)與諧波分量增加;
3)、設(shè)計參數(shù)敏感度提高,對加工精度和參數(shù)準確度要求高;
4)、寄生效應(yīng)突出,影響電路性能;
5)、與天線的協(xié)同設(shè)計與調(diào)試;
6)、發(fā)熱和溫升對電路性能的影響。
基于射頻/微波電路的這些特點,想要高效進行射頻/微波電路的設(shè)計,需要仿真軟件具備以下功能:
1)、具備強大的非線性電路設(shè)計仿真能力,能夠?qū)θ我舛嗟闹C波分量、多個晶體管、多級電路進行精確仿真,具備仿真整個收發(fā)鏈路,包括混頻、濾波、放大、倍頻、振蕩等的能力;
2)、能夠?qū)腚娐钒宀季€數(shù)據(jù)和層疊結(jié)構(gòu),能夠方便地改變電路板材料特性,研究不同電路板材料和布線方式對性能的影響,并與非線性電路結(jié)合,仿真電路布線后的性能并進行優(yōu)化;
3)、具備版圖生成和版圖電磁場仿真能力,能夠仿真結(jié)構(gòu)緊湊的射頻微波電路的版圖效應(yīng),提高電路設(shè)計與藩鎮(zhèn)的精度;
4)、具備精確、魯棒的三位電磁場仿真設(shè)計工具,仿真各類濾波器、功分器、波導等結(jié)構(gòu);
5)、能夠與我們?nèi)S結(jié)構(gòu)電磁場工具進行協(xié)同設(shè)計仿真,準確有源和無源電路中的三維互連結(jié)構(gòu)對電路性能的影響。
二、ANSYS基于HFSS的射頻/微波電路系統(tǒng)設(shè)計仿真平臺
基于射頻/微波電路系統(tǒng)設(shè)計所遇到的上述特點與挑戰(zhàn),ANSYS基于HFSS高頻工具和Designer電路系統(tǒng)設(shè)計工具,可以實現(xiàn)從底層器件(有源電路、無源器件)到封裝再到組件/系統(tǒng)完全在同一環(huán)境下,動態(tài)鏈接協(xié)同仿真。
ANSYS基于HFSS的射頻/微波電路系統(tǒng)設(shè)計仿真平臺如下圖:

該平臺的應(yīng)用特點如下:
1)、支持射頻微波無源系統(tǒng)設(shè)計;
2)、支持高性能固態(tài)功率放大器設(shè)計;
3)、支持LTCC 模塊設(shè)計;
4)、支持微波單片集成電路(MMIC)設(shè)計;
5)、支持與天線系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計。
射頻/微波電路是雷達、導航、測控、制導、通信和電子對抗系統(tǒng)的重要組成部分,對系統(tǒng) 的性能和可靠性有重要影響。隨著小型化要求和系統(tǒng)指標包括發(fā)射功率、接收靈敏度、工作帶寬、通道一致性的不斷提高,對射頻微波有源和無源電路提出了更高的要求,進一步加大了設(shè)計難度,主要體現(xiàn)在:
1)、技術(shù)指標高,設(shè)計調(diào)試量大;
2)、仿真計算量大,非線性交調(diào)與諧波分量增加;
3)、設(shè)計參數(shù)敏感度提高,對加工精度和參數(shù)準確度要求高;
4)、寄生效應(yīng)突出,影響電路性能;
5)、與天線的協(xié)同設(shè)計與調(diào)試;
6)、發(fā)熱和溫升對電路性能的影響。
基于射頻/微波電路的這些特點,想要高效進行射頻/微波電路的設(shè)計,需要仿真軟件具備以下功能:
1)、具備強大的非線性電路設(shè)計仿真能力,能夠?qū)θ我舛嗟闹C波分量、多個晶體管、多級電路進行精確仿真,具備仿真整個收發(fā)鏈路,包括混頻、濾波、放大、倍頻、振蕩等的能力;
2)、能夠?qū)腚娐钒宀季€數(shù)據(jù)和層疊結(jié)構(gòu),能夠方便地改變電路板材料特性,研究不同電路板材料和布線方式對性能的影響,并與非線性電路結(jié)合,仿真電路布線后的性能并進行優(yōu)化;
3)、具備版圖生成和版圖電磁場仿真能力,能夠仿真結(jié)構(gòu)緊湊的射頻微波電路的版圖效應(yīng),提高電路設(shè)計與藩鎮(zhèn)的精度;
4)、具備精確、魯棒的三位電磁場仿真設(shè)計工具,仿真各類濾波器、功分器、波導等結(jié)構(gòu);
5)、能夠與我們?nèi)S結(jié)構(gòu)電磁場工具進行協(xié)同設(shè)計仿真,準確有源和無源電路中的三維互連結(jié)構(gòu)對電路性能的影響。
二、ANSYS基于HFSS的射頻/微波電路系統(tǒng)設(shè)計仿真平臺
基于射頻/微波電路系統(tǒng)設(shè)計所遇到的上述特點與挑戰(zhàn),ANSYS基于HFSS高頻工具和Designer電路系統(tǒng)設(shè)計工具,可以實現(xiàn)從底層器件(有源電路、無源器件)到封裝再到組件/系統(tǒng)完全在同一環(huán)境下,動態(tài)鏈接協(xié)同仿真。
ANSYS基于HFSS的射頻/微波電路系統(tǒng)設(shè)計仿真平臺如下圖:

該平臺的應(yīng)用特點如下:
1)、支持射頻微波無源系統(tǒng)設(shè)計;
2)、支持高性能固態(tài)功率放大器設(shè)計;
3)、支持LTCC 模塊設(shè)計;
4)、支持微波單片集成電路(MMIC)設(shè)計;
5)、支持與天線系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計。
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