射頻/微波電路是雷達(dá)、導(dǎo)航、測(cè)控、制導(dǎo)、通信和電子對(duì)抗系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)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(biāo)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(duì)射頻微波有源和無(wú)源電路提出了更高的要求,進(jìn)一步加大了設(shè)計(jì)難度,主要體現(xiàn)在:
1)、技術(shù)指標(biāo)高,設(shè)計(jì)調(diào)試量大;2)、仿真計(jì)算量大,非線性交調(diào)與諧波分量增加;
3)、設(shè)計(jì)參數(shù)敏感度提高,對(duì)加工精度和參數(shù)準(zhǔn)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(jì)與調(diào)試;
6)、發(fā)熱和溫升對(duì)電路性能的影響。
基于射頻/微波電路的這些特點(diǎn),想要高效進(jìn)行射頻/微波電路的設(shè)計(jì),需要仿真軟件具備以下功能:
1)、具備強(qiáng)大的非線性電路設(shè)計(jì)仿真能力,能夠?qū)θ我舛嗟闹C波分量、多個(gè)晶體管、多級(jí)電路進(jìn)行精確仿真,具備仿真整個(gè)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(duì)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(jìn)行優(yōu)化;
3)、具備版圖生成和版圖電磁場(chǎng)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(jì)與藩鎮(zhèn)的精度;
4)、具備精確、魯棒的三位電磁場(chǎng)仿真設(shè)計(jì)工具,仿真各類濾波器、功分器、波導(dǎo)等結(jié)構(gòu);
5)、能夠與我們?nèi)S結(jié)構(gòu)電磁場(chǎng)工具進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)仿真,準(zhǔn)確有源和無(wú)源電路中的三維互連結(jié)構(gòu)對(duì)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(jì)仿真平臺(tái)
基于射頻/微波電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)所遇到的上述特點(diǎn)與挑戰(zhàn),ANSYS基于HFSS高頻工具和Designer電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具,可以實(shí)現(xiàn)從底層器件(有源電路、無(wú)源器件)到封裝再到組件/系統(tǒng)完全在同一環(huán)境下,動(dòng)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(jì)仿真平臺(tái)如下圖:
該平臺(tái)的應(yīng)用特點(diǎn)如下:
1)、支持射頻微波無(wú)源系統(tǒng)設(shè)計(jì);2)、支持高性能固態(tài)功率放大器設(shè)計(jì);
3)、支持LTCC 模塊設(shè)計(jì);
4)、支持微波單片集成電路(MMIC)設(shè)計(jì);
5)、支持與天線系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)。
評(píng)論