获奖的年轻工程师谈论电路仿真之未来
发布时间：2022-02-22 15:22:17
来源：RF技术社区 (https://rf.eefocus.com)
今年早些时候,IEEE 微波理论和技术学会 (MTT-S) 授予 Qorvo 研究员 Michael Roberg 博士 2021 年度杰出青年工程师奖。该奖项旨在表彰 Michael 为微波工程和设计领域进步和创新做出的贡献。在获奖公布后，《微波杂志》对他进行了采访。您可以在这里观看采访。
那些认识 Michael 并与他共事过的人认为 Michael 此次获奖实至名归。十多年来，他一直致力于推动 MMIC 技术在设计和仿真方面的发展，为 Qorvo 产品带来各种创新理念。这种奉献精神源自于他年轻时对科学的热爱。六年级时，他发明了一种可持续运行的电机，并在科学竞赛中获得了一等奖。当他六年级的老师以 20 美元的价格从他那里买下那个电机时，他迷上了既有趣又有利的商业工程产品。
Michael 获得了宾夕法尼亚州路易斯堡巴克内尔学院的学士学位，在那里他对微波工程产生了兴趣。加入 Lockheed Martin 后，他还获得了宾夕法尼亚大学的电子工程硕士学位。读博期间，他与科罗拉多大学博尔德分校的 Zoya Popovic 博士合作，潜心设计高效非线性发射器和高效功率放大器 (PA)。Michael 随后加入了 Qorvo，十年来他一直从事带宽 PA 的研发工作，利用 GaN 晶体管实现更高的效率和性能。他在 PA 方面的工作已经达到了高性能 GaN 解决方案的顶峰，例如：
《微波杂志》采访了 Michael Roberg 博士，即 IEEE 微波理论和技术学会 2021 年度杰出青年工程师奖项获得者，讨论他的教育成长之路、职业成就及经验教训。
TGA2962 能够在 2-20 GHz 的频率范围为雷达和通信系统提供业界领先的 10 瓦 RF 功率以及 13dB 大信号增益和 20-35% 的功率附加效率，取得了多项性能突破。
TGA2239 可大幅提高商用 VSAT 和军用卫星通信的效率、增益和功率性能。
此外，他还专注于视频带宽非常宽的 K 频段通信放大器以及 5G 设备和应用。
“放大器即是家喻户晓的不规则振荡器。”Michael Roberg
让功率放大器在挑战功率和效率等参数极限的同时具有良好性能，同时提高其设计要求，对工程师来说是一项有趣的挑战。Michael 表示，在帮助解决现代工程问题方面，使用器件模型的电路仿真技术已经取得了巨大发展，如工程师可在电路仿真中使用的 Qorvo 器件模型（可通过 Modelithics 获得）。
Michael 表示：“我们在有源器件模型和无源建模方面做得越来越好。与十年前相比，我们能够更好地关联测量性能与仿真性能。坦率地说，我认为我们目前正在经历电磁问题的复兴时期。”
随着高性能计算 (HPC) 系统（包括本地和云端）不断壮大，工程师可用的计算能力不断增强，仿真和建模技术也在随之发展。电子设计自动化 (EDA) 软件的并行性不断提升，能够利用更多的计算能力。据 Michael 说，这些因素使得工程师能够解决 20 年前甚至 10 年前不可能解决的问题。计算能力和软件性能的提高可以让工程师更快地解决设计问题。
Michael 表示：“利用 Qorvo 唾手可得的强大计算能力，您可以应对 1000 个端口的仿真挑战。这让您可以进一步提高设计的性能，并实现更具挑战性的设计。”
利用 Qorvo Modelithics 中的 GaN 模型进行数字原型制作
利用精确的模型和强大的仿真软件，工程师可以在数字原型制作和早期数字电路设计过程中解决问题，从而在首次开始芯片制造时就奠定了正确的基础。因此，对于使用 GaN 晶体管的高频功率放大器，设备模型应能够准确预测 PA 晶体管的非线性行为，这一点至关重要。这些行为包括电压依赖性电流源、电容、二极管模型、寄生电感以及器件整体频率依赖性电阻的表示。Modelithics 会对 Qorvo 设备进行广泛分析，以精确表示这些特性。
据 Michael 说，非线性模型在过去十年已变得越来越出色。尽管如此，MMIC 行业的非线性设备建模预计将进一步改进，特别是在解决某些 GaN 俘获问题时。
获奖工程师的建议
Michael 之所以获奖，是因为他这一生都致力于挑战极限，寻求创新方法来解决具有挑战性的设计问题，并且不接受任何不可能。
他对该领域的新人建议：“正是那些致力于实现不可能的人推动了事情发展。所以，不要因为没有人做过就认为事情不可能。要不断挑战极限，不要停止，切勿自满。”
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