微波射频领域的应用新篇：电路、IC及微系统方案

微波射频电路是雷达、通信、导航、测控、电子对抗及数据传输等系统中重要的组成部分。

在国防科技以及5G技术发展的推动下，雷达和无线通信系统的指标如发射功率、接收灵敏度、带宽、通道一致性等不断提高，不断推动射频微波技术向毫米波和太赫兹，宽带和超宽带，高功率发射，高灵敏度等方向发展，此外新的器件和工艺如MMIC、LTCC、SiP、SoC等持续涌现，这些都为微波射频电路设计带来了新的挑战。

另外，随着系统小型化和高集成度的要求，射频集成微系统已经成为射频电路发展的热门方向。射频微系统通过半导体和封装工艺集成无源和有源器件，集成度高、设计难度大，一旦设计指标未达到要求，重新设计成本非常高。

因此在需求推动和新技术引领下，微波射频电路设计必须充分挖掘射频器件的性能潜力，充分考虑电路版图中互连结构的高频耦合效应和寄生效应，充分考虑射频电路与天线互相影响，才能降低设计风险，提高设计成功率，确保以较低的成本、较短的周期完成最终设计。

Ansys以电磁场仿真为基础，结合电路与系统仿真和多物理场仿真，能够对微波射频电路与系统进行全方位的虚拟仿真设计与优化。基于Ansys工具，通过系统仿真，研究射频电路与数字调制之间的指标分配；通过电路和器件仿真，实现高性能的微波电路和器件设计；通过场路协同仿真，更准确地评估射频天线系统的整体性能；通过芯片-封装-系统的微系统级仿真，评估复杂工况和极小尺寸下的产品性能。Ansys仿真技术最终实现微波射频电路与系统的高效率、高质量设计。

Ansys解决方案

Ansys微波射频电路、IC及微系统解决方案以三维全波电磁场仿真软件HFSS为基础，结合电路仿真及电-热-结构多物理场仿真技术，提供完整的仿真设计与优化方案。

1、微波射频器件

微波射频无源、有源器件设计

• 滤波器
• 连接器
• 放大器、双工器、环形器
• LTCC工艺器件设计
• 微波单片集成电路（MMIC）设计

2、场路协同

电磁场与电路协同仿真更准确评估天线与射频系统的整体性能

• 阵列天线馈电网络(波导、微带、带状线、同轴)
• 功分器设计与优化
• T/R组件(馈电网路、移相器、功率放大器、双工器、开关、衰减器、波束控制)
• 天线与射频电路系统级协同仿真

3、射频微系统

芯片-封装-系统的全面微系统级仿真，充分评估复杂工况和极小尺寸下的产品性能

• 系统链路指标分析
• 射频模块电路级设计
• 三维版图寄生参数提取
• 热设计

4、微放电

航天级微波部件微放电效应仿真

• 微波器件微放电效应（二次电子倍增效应）
• 航天级滤波器、连接器、环形器等
• 二次电子发射系数SEY定义
• 微放电功率阈值预测
• 微放电粒子运动

5、微波射频器件多物理场仿真

Ansys 电子桌面AEDT电-热-结构多物理场仿真平台

• AEDT平台上的电-热-结构双向耦合
• 滤波器温度漂移补偿设计
• 面向电子工程师更直接、便捷的多物理场仿真

6、芯片级电磁干扰

先进SoC设计中电磁串扰解决方案

• 芯片级电感、变压器和传输线建模与设计
• 无限容量LVS前电磁寄生参数RLCk提取
• LVS后寄生参数RLCk提取，计算电、磁和基板耦合模型，分析设计层级中不同块体之间的电磁串扰

微波射频电路与系统全方位的设计和优化解决方案

#三维电磁场仿真黄金求解器HFSS

#电路与系统仿真器Circuit Solver

#集成多物理场仿真的电子桌面AEDT (HFSS-Icepak-Mechanical)

#芯片级电磁干扰解决方案RaptorX、Pharos、Exalto

典型应用案例

腔体滤波器

射频连接器

LTCC部件

场路协同

微系统

微放电

TR收发组件

滤波器电-热耦合

SoC电磁串扰

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