HFSS软件在天线设计进阶级的应用培训

在应用端，5G作为基础设施将服务于智慧城市、智能电网、智能制造、AR/VR、元宇宙、边缘计算、云计算、车联网、自动驾驶、医疗和军工等各个行业和应用方向。在产品端，5G将覆盖包括芯片、手机、手表、监控设备、无人机等在内的终端设备，和移动通信基站，以及数据中心等全线的产品，实现随时随地、人与物、物与物的连接。目录5G行业概述5G研发中面临的仿真设计挑战数字/模拟/混合芯片设计射频前端芯片设计芯片/封装/系统一体化设计单元天线设计阵列天线设计阵列天线和射频前端的场路协同设计便携设备天线的仿真设计天线SAR仿真射频连接器仿真射频介质滤波器仿真射频微波无源器件仿真射频有源器件版图效应仿真场景级电磁场仿真设计射频系统抗干扰仿真设计电子设备的EMC仿真设计电子设备的结构可靠性设计电子设备的电热耦合仿真案例参考RFICVCO尺寸优化分析芯片/封装一体化仿真使用芯片CPM模型进行系统级性能优化分析芯片/封装/PCB的电热分析基站天线布局自适应波束赋形智能家居电磁干扰5G室内场景仿真5G室外仿真场景手机天线的电热耦合仿真以下内容截取自该篇资料数字/模拟/混合芯片设计（1）设计中的难点芯片的复杂程度和工作频率的不断提高，芯片的低功耗设计问题也越来越突出，手持移动设备的广泛应用对功耗和散热提出了更高的要求；功耗的降低要求更低的供电电压，使得芯片对电源噪声，可靠性的容忍阈值也越来越低；翻转速率越来越高的I/O端口带来严重开关同步噪声问题。（2）Ansys解决方案针对数字芯片电路进行功耗分析以及功耗的优化，帮助用户在设计前期预测功耗问题，降低成本，减少设计周期；对芯片的layout版图进行整体的仿真验证，得到整个芯片的功耗和电源噪声结果；Ansys优势在于大capacity，能够计算传统spice仿真解决不了的全芯片级仿真问题。射频前端芯片设计（1）设计中的难点传统方法使用全波电磁场工具对射频芯片进行参数抽取，这种方式保证了精度但仿真规模比较局限；RC抽取引擎这种方式计算规模足够大但精度在超过1GHZ后会有所损失。（2）Ansys解决方案实现对大规模射频芯片中无源部分快速准确的电磁参数抽取，可以输出RLCK网表或S参数等多种模型，比传统工具的计算能力大几个数量级；与Cadence/Synopsys等EDA设计软件无缝链接；研究射频芯片内不同设计层级的复杂nets和block之间的电磁串扰问题，获取block之间的电磁耦合。芯片/封装/系统一体化设计（1）设计中的难点一体化设计复杂程度越来越高：高速信号，低电压门限，高集成度；设计周期要求严格，需要尽快交付整体方案；降低成本，同时使得产品性能可靠。（2）Ansys解决方案考虑芯片性能，对芯片、封装和PCB板进行整体仿真优化；准确提取封装和PCB板上的电磁场参数；协同进行系统级信号完整性和电源完整性等仿真；结合Ansys强大的多物理场求解功能，进行系统级散热和封装、板级的结构可靠性仿真等。RFICVCO尺寸优化分析案例（1）仿真目的通过把电感放置在密集走线和电容区域上方，减少65%的芯片面积；设计目标频率30GHz，实测频率27.5GHz，需要通过仿真发现原因。（2）仿真流程芯片/封装一体化仿真案例（1）仿真目的芯片和封装的电磁协同仿真；发现因芯片地网络和封装layer之间的电磁耦合引起电感性能恶化，进而导致噪声系数恶化。（2）仿真流程系统级性能优化分析案例（1）仿真目的对DDRPower进行优化，把芯片仿真得到的CPM模型跟PCB板一起进行仿真；仿真使用去耦方案后，在板上和板边缘的辐射能量。（2）仿真流程..................来源：笛佼科技