基于HFSS的射频微波系统设计仿真平台介绍

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一、概述:

射频/微波电路是雷达、导航、测控、制导、通信和电子对抗系统的重要组成部分,对系统 的性能和可靠性有重要影响。随着小型化要求和系统指标包括发射功率、接收灵敏度、工作带宽、通道一致性的不断提高,对射频微波有源和无源电路提出了更高的要求,进一步加大了设计难度,主要体现在:

1)、技术指标高,设计调试量大;
2)、仿真计算量大,非线性交调与谐波分量增加;
3)、设计参数敏感度提高,对加工精度和参数准确度要求高;
4)、寄生效应突出,影响电路性能;
5)、与天线的协同设计与调试;
6)、发热和温升对电路性能的影响。

基于射频/微波电路的这些特点,想要高效进行射频/微波电路的设计,需要仿真软件具备以下功能:

1)、具备强大的非线性电路设计仿真能力,能够对任意多的谐波分量、多个晶体管、多级电路进行精确仿真,具备仿真整个收发链路,包括混频、滤波、放大、倍频、振荡等的能力;

2)、能够导入电路板布线数据和层叠结构,能够方便地改变电路板材料特性,研究不同电路板材料和布线方式对性能的影响,并与非线性电路结合,仿真电路布线后的性能并进行优化;

3)、具备版图生成和版图电磁场仿真能力,能够仿真结构紧凑的射频微波电路的版图效应,提高电路设计与藩镇的精度;

4)、具备精确、鲁棒的三位电磁场仿真设计工具,仿真各类滤波器、功分器、波导等结构;

5)、能够与我们三维结构电磁场工具进行协同设计仿真,准确有源和无源电路中的三维互连结构对电路性能的影响。

二、ANSYS基于HFSS的射频/微波电路系统设计仿真平台

基于射频/微波电路系统设计所遇到的上述特点与挑战,ANSYS基于HFSS高频工具和Designer电路系统设计工具,可以实现从底层器件(有源电路、无源器件)到封装再到组件/系统完全在同一环境下,动态链接协同仿真。

该平台的应用特点如下:

1)、支持射频微波无源系统设计;
2)、支持高性能固态功率放大器设计;
3)、支持LTCC 模块设计;
4)、支持微波单片集成电路(MMIC)设计;
5)、支持与天线系统的协同设计。

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