Дополнительные материалы по программному обеспечению Keysight (ранее Agilent)
EMPro - Среда создания 3D моделей и электромагнитного моделирования, интегрируемая в маршрут проектирования САПР ADS
САПР Electromagnetic Professional (EMPro) представляет собой конструкторскую среду создания 3D моделей и моделирования с целью анализа 3D электромагнитного взаимодействия высокоскоростных цифровых и ВЧ/ СВЧ компонентов. САПР EMPro отличается современным дизайном, наличием среды анализа и моделирования, высокопроизводительными технологиями моделирования в частотной и временной областях. Кроме того, 3D модели могут быть интегрированы в САПР ADS – передовое средство разработки высокоскоростных, ВЧ и СВЧ компонентов.
28- и 38-ГГц MMIC-генераторы на основе топологии Колпитца с малым фазовым шумом, высокой выходной мощностью и КПД
СВЧ-электроника 2021'2
В статье приведено описание схем MMIC-генераторов с частотой 28 и 38 ГГц на основе топологии Колпитца, модифицированной для высокочастотных систем с использованием 0,15-мкм GaAs pHEMT. Высокий уровень КПД во многом обеспечен благодаря оптимизации Т-образного участка схемы на стороне нагрузки и высокому уровню согласования выходного сигнала. Выходная мощность у разработанного 28-ГГц генератора составила 16,7 дБмВт при КПД преобразования DC/RF 24,3%, а у 38-ГГц генератора — 10,6 дБмВт при КПД 10,3%. Фазовый шум при смещении 1 МГц составил –115,8 дБн/Гц у 28-ГГц генератора и –110,4 дБн/Гц — у 38-ГГц прибора.
Генераторы, работающие в миллиметровом диапазоне волн (mmWave) с низким уровнем фазового шума, малым значением рассеиваемой мощности и достаточной выходной мощностью, являются важными элементами систем беспроводной связи. Традиционно в таких генераторах используются биполярные транзисторы с гетеропереходом (HBT), т.к. у них меньше уровень 1/f‑шума, чем у транзисторов с высокой подвижностью электронов (HEMT) [1]. Генераторы, построенные на базе GaAs или SiGe HBT, неплохо зарекомендовали себя в Ka- и K‑диапазонах [2–3], однако их недостатком является высокая потребляемая мощность, или наоборот — недостаточная мощность на выходе. В то же время использование HEMT обеспечивает большую выходную мощность генератора при работе на высоких частотах [4], что было показано на примере нескольких MMIC на основе HEMT при работе в Ka-диапазоне [5–7]. В свою очередь, псевдоморфные HEMT с индуцированным каналом (E‑mode PHEMT) прекрасно подходят для использования в современных системах беспроводной связи за счет работы от одной шины питания и низкого напряжения насыщения [8].
Автоматизация процесса проектирования антенн и устройств СВЧ в современных программных комплексах электродинамического моделирования. Часть 5. Моделирование линзы Люнеберга в САПР Agilent EMPro
Андрей Пластиков, СОЭЛ 2012'8
На примере многослойной линзовой антенны центральной симметрии – линзы Люнеберга – рассмотрен процесс создания сценария автоматизированного построения модели антенны на языке Python в программной среде Agilent EMPro. В качестве примера смоделирована семислойная линзовая антенная система с облучателем в виде полуволнового вибратора. Для расчётов использован метод конечных разностей во временной области с конформной сеткой разбиения.
Автоматизация процесса проектирования антенн и устройств СВЧ в современных программных комплексах электродинамического моделирования. Часть 4. Волноводный фильтр на индуктивных диафрагмах
Андрей Пластиков, СОЭЛ 2012'7
Рассмотрена методика проектирования волноводного полосно-пропускающего фильтра с индуктивными диафрагмами в программных пакетах AWR Microwave Office и Ansoft HFSS. Описан процесс создания сценария на языке VBScript, осуществляющего автоматизированное построение модели фильтра произвольного порядка в программе HFSS на основе параметров геометрии, введённых пользователем. В качестве примера спроектирован фильтр сантиметрового диапазона волн.
Программная автоматизация алгоритма восстановления электрофизических параметров объекта в САПР EMPRO
К. М. Зейде, 2020
Настоящая работа является продолжением проекта по разработке алгоритма восстановления электрофизических параметров диэлектрической сферы исходя из экспериментально полученных частотных характеристик коэффициента отражения в прямоугольном волноводе на СВЧ. Экспериментальная характеристика является маской для оптимизации. Численные характеристики получаются при моделировании системы в САПР электромагнитного моделирования. В работе подробно описывается электродинамическая модель и схема алгоритма программной автоматизации восстановления электрофизических параметров средствами САПР EMPro, при помощи встроенного сценарного языка программирования.
Настоящая работа является логическим продолжением в решении задачи, изложенной в [1]. Формулировка задачи остается прежней, но теперь, основываясь на выводах полученных в [1] цель заключается в реализации алгоритма, который бы обеспечивал оптимальную стратегию восстановления электрофизических параметров объекта с помощью автоматизированного программного модуля. Средой для численного анализа системы является САПР EMPro. Этот выбор был сделан по двум основным причинам: первая – ранее средствами этого ПО был разработан подход моделирования неоднородностей в линиях передачи, экспериментально верифицированный с требуемой степенью точности [2]. Вторая причина заключается в том, что в этом САПР реализован сценарный язык программирования на основе Python, обеспечивающий требуемую гибкость, простоту и функциональность.
Начало работы с системой проектирования Advanced Design System (ADS)
В данном учебном руководстве рассматривается основная структура проектов, библиотек и ячеек системы ADS. Рассматриваемые вопросы включают задание параметров разработки, симуляцию и отображение ее результатов.
Примечание: Рабочие среды в системе ADS 2011 и более поздних версиях заменяют собой проекты в предшествующих версиях систем ADS.
Примечание: Понимание данных концепций – ключ к эффективному использованию системы ADS 2011 и более поздних версий:
–– Рабочие среды (Workspace): В отличие от проекта, рабочая среда предоставляет пользователю доступ к библиотекам, содержащим ячейки, в которых, в свою очередь, содержатся разработки.
–– Библиотеки (Library): В рабочей среде библиотеки представляют собой коллекцию ячеек, однако они также могут представлять собой Библиотеки технологического процесса (Process Design Kit, PDK) или отдельные папки вне рабочей среды.
–– Ячейки (Cell): Ячейки представляют собой папки, которые заменяют собой проектные файлы в старом сетевом каталоге. Ячейки находятся в библиотеках и обычно содержат различные виды разработки – топологии (layout), электрические принципиальные схемы (schematic) и символы (условные графические обозначения, symbol).
–– Символы (Условные графические обозначения, Symbol): Обозначение изображает все виды в ячейке. Обычно одно обозначение – это все, что вам необходимо для ячейки.
Анализ и проектирование ВЧ и цифровых систем с помощью Keysight SystemVue
Компания Keysight Technologies разработала целый ряд программных продуктов для проектирования, а также схемотехнического и системного анализа высокочастотного оборудования. Это учебное пособие познакомит вас с основами моделирования в среде Keysight SystemVue и расскажет о возможностях эффективного проектирования ВЧ и цифровых систем.
Программное обеспечение SystemVue представляет собой специализированную САПР, предназначенную для проектирования электронного оборудования на системном уровне (ESL) и позволяющую инженерам-системотехникам и разработчикам алгоритмов совершенствовать физический уровень (PHY) беспроводных устройств и аэрокосмических/оборонных систем нового поколения. SystemVue предлагает уникальные возможности для разработчиков ВЧ устройств, а также пользователей цифровых сигнальных процессоров и ПЛИС/специализированных ИС, использующих в своих аппаратных платформах и радиочастотные схемы, и цифровую обработку сигналов. САПР SystemVue легко интегрируется в имеющуюся технологию проектирования и позволяет сократить время разработки и верификации физического уровня в два раза.
Настоящее учебное пособие описывает общие принципы и методы системного моделирования с помощью пакета программ SystemVue компании Keysight Technologies. В главах 1-3 описано применение этого ПО для проектирования ВЧ систем и моделирования ВЧ блоков. В главах 4-8 описаны основы цифровой связи и дано введение в теорию и общее устройство цифровых радиосистем.
Цели: 1. Узнать, как использовать симуляторы Keysight для моделирования системного уровня, и начать документирование этой операции с особым акцентом на применении этих симуляторов для проектирования ВЧ систем.
2. Изучить и задокументировать библиотеку ВЧ моделей компании Keysight, познакомиться с характеристиками этих моделей, узнать о поддержке линейных и нелинейных режимов моделирования, поддержке измерения шума и т.п.
3. Предложить рекомендованную методологию проектирования ВЧ систем с помощью Keysight SystemVue.
4. Разработать некоторые сценарии ВЧ моделирования для перспективных беспроводных устройств и устройств аэрокосмического/оборонного назначения.
5. Познакомиться с теоретическими основами цифровой связи и общим устройством типовых цифровых радиосистем.
6. Спроектировать базовые компоненты цифровой радиосистемы с помощью SystemVue и провести типовые проектные исследования.
7. Выполнить моделирование цифровых коммуникационных компонентов в SystemVue и проанализировать полученные результаты.