NI AWR Design Environment V14 版本, 包括了Microwave Office、Analog Office 電路設計軟件、Visual System Simulator™(VSS) 系統設計軟件,以及AXIEM 和Analyst™ 電磁(EM) 仿真器, 致力于射頻/微波設計中的每一個階段,提供了新的功能和增強的功能,可滿足嚴格的組件/系統要求,用于下一代的通信和雷達系統,如5G、物聯網(IoT)和智能車輛。
為了應對這些挑戰,新的V14版本為多頻帶阻抗匹配電路引入了強大的網絡綜合功能,為PCB /模塊EM驗證提供了先進的版圖編輯功能,也支持相控陣天線配置/優化的設計,并增強了分析、自動化和報告/測量管理,提高了生產力和設計成功率。本文重點介紹了V14版本新的功能和增強功能。
設計環境、版圖和自動化
隨著組件性能越來越常指定多域和多種操作條件,設計人員通常需要同時追蹤多個仿真結果。NI AWR軟件V14版本讓用戶能夠從單一位置管理測量數據源和參數,以便在單一儀表顯示屏中創建多組相鏈接的報告,如圖1所示。
圖1、V14版本用戶可以在單一儀表顯示屏中創建多組相鏈接的報告
在前一版本中引入的印刷電路板(PCB)導入向導中也添加了更多的功能。這些功能通過了RF電路/系統仿真與主要的電路板版圖工具之間更強的互操作性,簡化了版圖編輯/捕獲,並加速PCB設計流程,輔以強大的網絡和區域選擇,將感興趣的區域分開處理,從而實現更快的EM分析。
系統仿真和模型/庫
多輸入多輸出(MIMO)和波束控制相控陣天線所能達到的無線空間效率,是實現5G以及配備先進駕駛員輔助系統(ADAS)的車輛中的新興雷達應用所必需的。在V14版本中,用戶可以定義以及分析相控陣天線,使用相控陣向導(圖2)來優化陣列配置和輻射元件;該向導可自動生成分層網絡中的整個相控陣組件,包括饋送結構(組合器/分配器)、每個輻射元件的幅度/相位控制,以及天線陣列本身;可以在AXIEM 3D平面仿真器、Analyst 3D有限元方法(FEM)仿真器或是第三方EM工具(像是ANSYS HFSS等)中進行EM分析。
圖2、相控陣向導支持陣列分析和配置優化
電路仿真和模型/庫
V14 版本還引入了基于遺傳算法的網絡綜合,可以生成最佳阻抗匹配電路,用于具有挑戰性的寬帶和多頻帶功率放大器(PA)以及RF前端組件(如PA和天線)之間的級間匹配。這個功能并且結合了負載牽引分析以及V14版本中新的單一點擊就可對輸出功率繪圖的功能,為PA設計人員提供了指引,可以更快速地開發穩健的設計。
新的調諧器界面利用節省空間的水平滑塊來改進復雜設計中的大規模參數調整,而更新過的屬性對話框使得元素參數的控制更加方便。
EM仿真和建模
最后,V14版本在許多方面都做了改進,通過增強的版圖編輯、新的EM端口類型以及更快更強大的求解器技術來解決EM分析并支持設計流程。這些包括3D EM內部波端口,使用不位于定義的模擬邊界上的激勵端口,用來支持復雜的單片微波集成電路(MMIC)和RFIC結構的特性分析。至于PCB建模,端口點容許表面貼裝元件精確放置,并支持頻率相關材料,并且具有解決金屬結構內部的功能以提供更高的精度。此外,新的平面體貼附的功能支持共形結構的建模和EM分析,像是用在消費電子、移動和物聯網設備中的嵌入式天線。
結論
NI AWR Design Environment軟件的最新V14版本著重于新功能和增強功能,為用戶提供更高的仿真速度和準確性,并且通過自動化為設計的每一個階段(從初始概念到物理實現)提供更強大的設計支持。用戶可以訪問www.awrcorp.com/whatsnew 了解更多信息。