EDA第一篇章.ppt

微波电路EDA;教师：夏雷 答疑地点：电工学院科C307 电话：6183-1565 Email 资料下载:腾讯微云 账号：731617702 密码：uestceda2014;本门课的构成;考核方式;1.2 微波电路EDA;微波电路EDA的特点;微波电路EDA相关的技术要素;高效的数值优化方法;微波电路设计相关软件分类;微波CAD软件功能 ;2. 非线性微波电路分析;4．非线性微波电路的瞬态分析;6. 微波电路的优化设计;微波软件发展;数值分析技术发展;1.3 数值计算方法;1.3 计算电磁学方法;1.3 计算电磁学方法;1.3 计算电磁学方法;MoM、FEM和FDTD比较;基于电路分析的微波EDA技术 Circuit Theory Based CAD ;基于电磁场分析 Field Theory Based CAD 基于Maxwell 积分或差分方程求解，考虑了损耗、辐射耦合效应;两种方法求解时间对比; 电路分析软件是从路的概念出发，应用电压电流通过Z、Y、A参数来分析微波电路，但由于在微波频段难以得到恒定的电压源或电流源，也不易得到真正的微波短路和开路，所以要精确测量A、Y参数是很困难的. 从场的角度出发，应用边界条件求解Maxwell方程，能得到电磁场分布，从而获得精确的微波电路特性，以此为基础发展成现今的二维、三维场分析软件。 ;优化;优化设计步骤 用户选定电路的拓扑结构和元件初值，设定变量变化范围 设定目标函数给定电路的设计指标 软件自动改变电路的元件值使目标函数最小 给出改变后的元件值 * 当微波电路非常复杂而优化参数较多时，优化常常陷入局部极小点。这时，适当更改元件初值或更换不同的话方法，常常可以获得好的优化结果。;1.4 常用的微波电路EDA软件;本课程涉及的微波电路EDA软件;常用软件介绍 ;Agilent ADS（Advanced Design System ）;ADS 结构;直流仿真； 交流仿真； S参数仿真和优化； 瞬态分析； 小信号分析； 非线性电路分析（比如谐波平衡法）； 提供矩量法进行场仿真－Momentum； 系统仿真等;Agilent ADS;Advanced Design System (ADS);Advanced Design System (ADS);Advanced Design System (ADS);Advanced Design System (ADS);ADS提供了design guide，可以方便的设计功分器、滤波器、功放及振荡器等器件。 ADS的界面清晰、整洁，易于操作;Advanced Design System (ADS);Advanced Design System (ADS); 射频电路设计 模拟电路设计 DSP ASIC 设计;ADS 特点;HFSS;Ansoft HFSS;(1) HFSS能够计算任意形状无源结构的电磁场问题，它采用自适应网络剖分和自适应网格加密技术等先进技术不断提高FEM方法的计算速度和计算精度，完善使用功能。 (2) 它不仅可以求解内部场问题，还可以求解场的散射问题，它的自适应网格剖分可以根据计算的结果在网格需要加密的地方自动加密。;(3) 同时，HFSS软件还允许自己剖分网格，用户可以根据电磁场理论，在场分布比较复杂的地方手动加密 (4)采用HFSS仿真可以直接得到输入阻抗、端口的S参数、方向图等参数。对于任意三维高频微波器件，如波导、 滤波器、耦合器、 连接器、铁氧体器件和谐振腔等，HFSS都能提供工具实现S参数提取、产品调试及优化，最终达到制造要求。;(5) 利用HFSS，可以设计各种高频结构： 射频微波部件 天线及天线阵 目标特性和电磁兼容特性 高速互联结构和片上部件 电真空器件 ;HFSS求解过程 1、建立模型： 建模可以在HFSS自带的图形工具里绘制求解对象的三维立体图形，也可以直接调用Autocad等专用的制图工具软件绘制的图形。 2、定义材料： 在建立模型以后，就是对每一个三维图形定义其组成材料，除了HFSS本身提供的材料外，还可以自己编辑新材料的参数。 ;HFSS求解过程 3、定义边界条件： 由于HFSS只能模拟无源结构，故经常使用S参数，所以应当首先定义端口。然后再定义诸如：H面、E面等对称面。 4、求解： HFSS提供一个扫描功能，分3种方式：快速、离散和插值。对快速扫描，将可以得到所计算的频率范围内的所有频率场结果；离散扫描对每一个频点进行单独计算；对于特别巨大的问题，则是以快速扫描为宜。;; 是AWR公司推出的微波EDA软件，为微波平面电路设计提供了最完整, 最快速和最精确的解答。它是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的