射頻EDA仿真軟件有什么樣的作用詳細(xì)資料介紹

　　微波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)電路的指標(biāo)要求越來(lái)越高，電路的功能越來(lái)越多，電路的尺寸要求越做越小，而設(shè)計(jì)周期卻越來(lái)越短。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要，使用微波EDA軟件工具進(jìn)行微波元器件與微波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為微波電路設(shè)計(jì)的必然趨勢(shì)。隨著單片集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，GaAs、硅為基礎(chǔ)的微波、毫米波單片集成電路（MIMIC）和超高速單片集成電路（VHSIC）都面臨著一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，電路的設(shè)計(jì)與工藝研制日益復(fù)雜化，如何進(jìn)一步提高電路性能、降低成本，縮短電路的研制周期，已經(jīng)成為電路設(shè)計(jì)的一個(gè)焦點(diǎn)，而EDA技術(shù)是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。EDA技術(shù)的范疇包括電子工程設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的全過(guò)程，以及電子產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中期望由計(jì)算機(jī)提供的各種輔助功能。一方面EDA技術(shù)可為系統(tǒng)級(jí)、電路級(jí)和物理實(shí)現(xiàn)級(jí)三個(gè)層次上的輔助設(shè)計(jì)過(guò)程，另一方面EDA技術(shù)應(yīng)包括電子線路從低頻到高頻，從線性到非線性，從模擬到數(shù)字，從分立電路到集成電路的全部設(shè)計(jì)過(guò)程［1-2］。隨著無(wú)線和有線設(shè)計(jì)向更高頻率的發(fā)展和電路復(fù)雜性的增加，對(duì)于高頻電磁場(chǎng)的仿真，由于忽略了高階傳播模式而引起仿真的誤差。另外，傳統(tǒng)模式等效電路分析方法的限制，與頻率相關(guān)電容、電感元件等效模型而引起的誤差。例如，在分析微帶線時(shí)，許多易于出錯(cuò)的無(wú)源模式是由于微帶線或帶狀線的交叉、階梯、彎曲、開路、縫隙等等，在這種情況下是多模傳輸。為此，通常采用全波電磁仿真技術(shù)去分析電路結(jié)構(gòu)，通過(guò)電路仿真得到準(zhǔn)確的非連續(xù)模式S參數(shù)。這些EDA仿真軟件與電磁場(chǎng)的數(shù)值解法密切相關(guān)的，不同的仿真軟件是根據(jù)不同的數(shù)值分析方法來(lái)進(jìn)行仿真的。通常，數(shù)值解法分為顯示和隱示算法，隱示算法（包括所有的頻域方法）隨著問(wèn)題的增加，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的非線性。顯示算法（例如 FDTD、FIT方法在處理問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)出合理的存儲(chǔ)容量和時(shí)間。本文根據(jù)電磁仿真工具所采用的數(shù)值解法進(jìn)行分類，對(duì)常用的微波EDA仿真軟件進(jìn)行論述。

　　2．基于矩量法仿真的微波EDA仿真軟件

　　基于矩量法仿真的EDA軟件主要包括ADS（Advanced Design System）、Sonnet電磁仿真軟件、IE3D和Microwave office。

　　2.1 ADS仿真軟件

　　Agilent ADS（Advanced Design System）軟件是在HP EESOF系列EDA軟件基礎(chǔ)上發(fā)展完善起來(lái)的大型綜合設(shè)計(jì)軟件，是美國(guó)安捷倫公司開發(fā)的大型綜合設(shè)計(jì)軟件，是為系統(tǒng)和電路工程師提供的可開發(fā)各種形式的射頻設(shè)計(jì)，對(duì)于通信和航天／防御的應(yīng)用，從最簡(jiǎn)單到最復(fù)雜，從離散射頻／微波模塊到集成MMIC。從電路元件的仿真，模式識(shí)別的提取，新的仿真技術(shù)提供了高性能的仿真特性。該軟件可以在微機(jī)上運(yùn)行，其前身是工作站運(yùn)行的版本MDS（Microwave Design System）。該軟件還提供了一種新的濾波器的設(shè)計(jì)引導(dǎo)，可以使用智能化的設(shè)計(jì)規(guī)范的用戶界面來(lái)分析和綜合射頻／微波回路集總元濾波器，并可提供對(duì)平面電路進(jìn)行場(chǎng)分析和優(yōu)化功能。它允許工程師定義頻率范圍，材料特性，參數(shù)的數(shù)量和根據(jù)用戶的需要自動(dòng)產(chǎn)生關(guān)鍵的無(wú)源器件模式。該軟件范圍涵蓋了小至元器件，大到系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)和分析。尤其是其強(qiáng)大的仿真設(shè)計(jì)手段可在時(shí)域或頻域內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字或模擬、線性或非線性電路的綜合仿真分析與優(yōu)化，并可對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行成品率分析與優(yōu)化，從而大大提高了復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)效率，使之成為設(shè)計(jì)人員的有效工具 。

　　2.2 Sonnet仿真軟件

　　Sonnet是一種基于矩量法的電磁仿真軟件，提供面向3D平面高頻電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)以及在微波、毫米波領(lǐng)域和電磁兼容/電磁干擾設(shè)計(jì)的EDA工具。SonnetTM應(yīng)用于平面高頻電磁場(chǎng)分析，頻率從1MHz 到幾千GHz。主要的應(yīng)用有：微帶匹配網(wǎng)絡(luò)、微帶電路、微帶濾波器、帶狀線電路、帶狀線濾波器、過(guò)孔（層的連接或接地）、偶合線分析、PCB板電路分析、PCB 板干擾分析、橋式螺線電感器、平面高溫超導(dǎo)電路分析、毫米波集成電路（ MMIC） 設(shè)計(jì)和分析、混合匹配的電路分析、HDI 和 LTCC 轉(zhuǎn)換、單層或多層傳輸線的精確分析、多層的平面的電路分析、單層或多層的平面天線分析、平面天線陣分析、平面偶合孔的分析等。

　　2.3 IE3D仿真軟件

　　IE3D是一個(gè)基于矩量法的電磁場(chǎng)仿真工具，可以解決多層介質(zhì)環(huán)境下的三維金屬結(jié)構(gòu)的電流分布問(wèn)題。它利用積分的方式求解Maxwell方程組，從而解決電磁波的效應(yīng)、不連續(xù)性效應(yīng)、耦合效應(yīng)、和輻射效應(yīng)問(wèn)題。仿真結(jié)果包括s、y、z參數(shù)，VWSR，RLC等效電路，電流分布，近場(chǎng)分布和輻射方向圖，方向性，效率和RCS等。IE3D在微波/毫米波集成電路（MMIC）、RF印制板電路、微帶天線、線電線和其它形式的RF天線、HTS電路及濾波器、IC的內(nèi)部連接和高速數(shù)字電路封裝方面是一個(gè)非常有用的工具。