20世纪80年代开端,射频微波电路技能的运用方向逐渐由传统波导同轴器材转移到微波平面PCB电路方面,微波平面电路规划一直是一项比较复杂的作业。现在的无线通讯产品现已从前期的2G,逐渐发展到3G、4G甚至5G。
跟着运用频率的逐渐走高,再加上多频段电路并存与产品小型化要求等,射频电路的规划越来越难,传统的规划办法现已不能满意现代射频通讯产品规划要求。因而,凭借射频微波仿真软件进行电路规划已势在必行。
什么是射频仿真软件?
射频仿真软件是集核算电磁学和数学剖析研讨成果核算机化的产品,它调集了电磁学、数学剖析、虚拟试验等办法为一体,并经过仿真的办法到达预期试验成果,得到 各种直观数据,是射频工程师和研讨人员的有力东西。射频仿真办法是一种科学的规划办法,它可以削减调试作业量以及产品后期可能会呈现的各种不坚信性要素, 从而缩短产品的研制周期,进步产品的一次性成功率。
射频电路规划仿真软件现在干流的是德科技Keysight ADS(高档规划体系),ADS这款软件可以凭借集成平台中的无线库以及电路体系和电磁协同仿真功用,供给依据规范的全面规划和验证,它已被广泛运用于 Wifi、GPS、蓝牙、2G/3G/4G电路和通讯体系规划中。
下面咱们就以ADS软件为例,跟咱们讲解下电路规划的根本进程吧!
射频电路规划与仿真包含以下几个进程:
1、体系仿真阶段:
在 产品立项初期,首要确认产品的体系目标和确认电路架构,其间包含:灵敏度、前端总增益、噪声系数、作业带宽、动态规模等,这些需选用ADS对电路进行体系 仿真。由于咱们现在大部分产品都是源自国外老练计划,芯片与电路体系架构都是确认的,所以这个进程现在在消费类产品中根本不会涉及到。
ADS多层仿真
2、原理图规划仿真阶段:
依据体系目标要求进行计划及IC选型,包含低噪声放大器LNA、滤波器、功率放大器规划以及级间匹配电路等。
RX接纳链路体系仿真
3、PCB联合仿真阶段:
原理图规划其实是一种很抱负的情况,它并没有考虑到器材的寄生效应以及PCB微带线的耦合效应。因而科学的做法是需求将规划好的PCB导入到ADS Momentum里边进行电磁场仿真,并从头调整优化匹配元件值。依据RF sister多年的经历,假如模型和仿真设置得满足正常的话,仿真成果迫临程度是十分高的。
低噪声放大器原理图仿真
4、产品调试阶段:
仿真其实只是只能确保规划趋势和方向的正确性,所以样板回来后仍是需求调试优化的,记载和保存好测验成果,并和仿真进行比照。原则上是:不论差异多大,一定要找到原因!
结合PCB低噪声放大器联合仿真
5、项目总结阶段:
对整个仿真和实践测验成果做闭环剖析——究竟是模型的问题,仍是仿真参数设置的问题,又或者是PCB介电常数和介质损耗不精准的问题,是不是加工的问题呢? 在这里,咱们就需求十分丰富的实践经历和问题剖析才能了。最终的总结很重要,将是下一步成功的根底,类似于华为中兴等大型企业都会有写总结文档的习气。
某LTE终端仿真与实测输入阻抗比照
小贴士
办法总是夸姣的,但进程总是弯曲。有许多小伙伴们第一次跌倒(实测和仿真距离较大)就自动抛弃了,仿真和测验是否挨近,其实首要取决以下几个要素哦:
(1)仿真软件运用的熟练程度。需懂得仿真的根本原理,知道每一项的设置的详细意义,是否会影响到参数;
(2)测验的办法、网分校准是否满足正确。了解什么是SOLT、TRL,它们又各有什么优缺点;
(3)对元器材特性及S参数模型、SP%&&&&&%E模型的了解够不够深化;
(4)经历是否满足。关于闭环验证没有经历,以为一次就可以闭环;
(5)最重要的一点:小伙伴个人有研讨爱好,但由于公司产品进展赶,所以没有做过多深化考虑和更多剖析的时刻。