|
|
|
AWR Microwave Office - система проектирования планарных СВЧ устройств
Программа Microwave Office в настоящей момент является самым современным пакетом проектирования планарных СВЧ устройств, включающим средства разработки и моделирования линейных и нелинейных схем, 2.5D электромагнитного анализа планарных структур, топологический редактор, обширные наборы библиотек элементов с сосредоточенными и распределенными параметрами. Счетное ядро программы может работать как в частотной, так и временной областях, и позволяет выполнять следующие виды анализа схем: - одночастотный и многочастотный методы гармонического баланса для анализа нелинейных схем; В то время, как существующие реализации метода гармонического баланса построены на базе кода, разработанного для схемотехнического анализа низкочастотных аналоговых схем, пакет Microwave Office был разработан исключительно для высокочастотных и сверхвысокочастотных приложений. Это делает его значительно быстрее всех существующих продуктов. Например, стало возможным, используя метод гармонического баланса, настраивать несложные нелинейные схемы фактически в реальном времени.
Многие из возможностей пакета Microwave Office просто недоступны в существующих системах моделирования. Например, применение метода анализа на основе рядов Вольтерра, являющихся самым быстрым методом анализа интермодуляционных искажений (IM) в приближенно-линейных схемах позволяет увеличить скорость анализа в 10 - 100 раз по сравнению с методом гармонического баланса. Более того, анализ на основе рядов Вольтерра легко интегрируется с методом линейного анализа, что позволяет оптимизировать коэффициент шума и такие линейные характеристики, как коэффициент передачи, КСВ входов, одновременно с уровнем интермодуляционных составляющих.
Для анализа интермодуляционных искажений в смесителях пакет Microwave Office использует изменяющиеся во времени ряды Вольтерра. По мнению разработчиков программы, это единственный точный и реальный способ решить эту задачу. Однако, многочастотный метод гармонического баланса не сдает своих позиций и Microwave Office поддерживает его, но в отличие от других продуктов предлагает более быстрое решение за счет использования самой современной технологии моделирования. Линейный, нелинейный и шумовой методы анализа реализуются в пакете Microwave Office чрезвычайно эффективно. Высокая скорость здесь является следствием объектно-ориентированного подхода, а также следствием того, что система уравнений формируется непосредственно из схематического представления без дополнительного преобразования списка соединений схемы в файл. В результате, пользователи имеют возможность настраивать и оптимизировать параметры схем в режиме реального времени. Это — одна из наиболее примечательных способностей продукта Microwave Office. Простым щелчком мыши вы можете изменить, например, длину шлейфа, а затем наблюдать изменение характеристик схемы на диаграмме Смита или прямоугольных графиках в зависимости от того, как вы двигаете мышью.
В версии Microwave Office компания AWR реализовала вычислительное ядро, интегрирующее собственную математику и алгоритмы HSPICE компании Synopsys, соглашение о партнерстве с которой было подписано в ноябре 2002 года. В результате взаимодействия двух компаний стала возможной разработка новых моделей, библиотек элементов и измерений, использующих анализ во временной области. Доступные ранее только для анализа в частотной области EM модели микрополосковых и щелевых линий теперь можно будет использовать как стандартные SPICE элементы. Аналогичным образом стали поддерживаться элементы описанные матрицами S-параметров.
Библиотеки элементов включают свыше 500 моделей сосредоточенных и распределенных элементов, а также свыше 150 тысяч компонентов различных фирм производителей. Сюда входят полосковые, микрополосковые и копланарные, активные и пассивные, различные стандартные подложки (например, компании Rogers), а также многие другие распространенные элементы, используемые для построения высокочастотных схем.
В случаях, когда правильная модель используемого устройства отсутствует или эффект близкого расположения элементов подрывает точность модели, пользователи могут обратиться к модулю 2.5D электромагнитного моделирования, использующего метод моментов Галеркина. Если необходимо выполнить полное трехмерное моделирование микрополоскового элемента, то это может быть сделано с помощью внешней программы 3D электродинамического анализа, обмен данными с которой
Мощные графические возможности Microwave Office позволяют пользователю наблюдать цветное трехмерное анимационное изображение токов высокой частоты, на котором отображается не только амплитуда, но и направление этих токов, что позволяет получить новое представление о поведении СВЧ структур. Кроме того, имеются широкий набор "традиционного" представления расчетных данных, такие как диаграммы Смита, графики в прямоугольной и полярной системах координат и таблицы данных. Средства электромагнитного моделирования Microwave Office позволяют выполнять анализ антенн в дальней зоне, в частности построение диаграмм направленности RHCP, LHCP, EPHi и ETheta. Имеется возможность экстракции эквивалентной схемы замещения антенны на сосредоточенных элементах (вывод в виде списка соединений в формате Spice).
Одним из наиболее мощных модулей программы является редактор топологий, работающий в режиме горячей связи с редактором схем. Каждому элементу на схеме в библиотеке представлен его топологический эквивалент. Большинство таких элементов уже разработаны компанией AWR, но редактор имеет богатые возможности для создания новых, заимствования и изменения уже имеющихся элементов. Таким образом, топология создается автоматически по мере создания схемы. Изменение параметров элементов схемы влечет за собой соответствующее изменение топологии. И наоборот, изменение рисунка в редакторе топологий изменяет параметры планарных элементов на схеме.
В редакторе имеется возможность создания многослойных плат, а также учета различных технологических подслоев. Информация о слоях и способах их отображения содержится в специальных технологических файлах. Помимо плоского послойного отображения топологии, редактор топологий имеет возможность просмотра трехмерного представления проектируемого СВЧ устройства, как в "прозрачном" режиме, так и с наложением различных, в том числе и пользовательских текстур. Имеется настройка на технологию конкретного производителя с помощью специальных технологических библиотек.
В редакторе топологий присутствует модуль контроля топологических норм Design Rule Checking (DRC), позволяющий отслеживать: минимальную ширину микрополосковых линий; зазоры между двумя межслойными соединениями на разных слоях; перекрытие элементов, расположенных на разных слоях; удаление элементов, расположенных на разных слоях; наличие небольших зазоров между торцами элементов, не выявленных визуально. Удобная система просмотра и устранения выявленных нарушений позволяет значительно повысить эффективность труда разработчиков монолитных СВЧ микросхем (MMIC). Видеоролики с сайта AWR.TV, демонстрирующие возможности программы MWO:
|
 |
|
|||||||||||||||||||||
 |
 |
 |
