Техническое описание PADS Professional Advanced RF Design
Обзор
В современных электронных устройствах быстродействующие цифровые и аналоговые схемы часто оказываются в непосредственной близости от нескольких радиочастотных модулей на одной печатной плате. При разработке сложных системных проектов до 75% времени может уходить на радиочастотную часть, что делает необходимым поиск способов повышения эффективности этого процесса. Еще одной проблемой является трансляция схем для использования специализированных программ разработки СВЧ. Поскольку схема, топология и библиотеки как правило передаются по отдельности, то этот процесс не только длительный, но и слабо защищен от ошибок.
Опция PADS Professional Advanced RF Design предлагает отличное решение для интегрированного мультитехнологичного проектирования СВЧ. Она создана в тесном сотрудничестве с ведущими экспертами по радиочастотным цепям и разработчиками компьютерных систем для симуляции СВЧ.
Особенности и преимущества
- Прямой интерфейс с ведущими системами проектирования радиочастотных схем NI Microwave Office и Keysight ADS избавляет от ручной передачи данных
- Сокращение сроков разработки благодаря параллельному проектированию радиочастотных каскадов и печатной платы
- Эффективное взаимодействие между разработчиками ВЧ/СВЧ и ПП
- Устранение ошибок благодаря динамическому обновлению базы проекта
- Снижение стоимости продукции благодаря улучшению технологичности перед запуском в серию
- Оптимизация допусков компонентов и схемы благодаря точному моделированию
- Устранение непредвиденных задержек в цикле разработки благодаря оптимизации полей допусков
Рис. 1. Опция PADS Professional Advanced RF Design – это современный подход к разработке радиочастотных цепей
Сюда входят возможности по совместному размещению стандартных и СВЧ-компонентов, параметрическому дизайну, оптимизации и интеграции со средствами анализа, проверки и устранения ошибок. Благодаря мощному функционалу PADS Professional Advanced RF Design вы сможете в разы повысить эффективность своих разработок с применением СВЧ и передать на производство качественный проект.
Интеграция радиочастотного и системного дизайна
С опцией Advanced RF Design СВЧ-схемы могут разрабатываться непосредственно в PADS Professional или импортироваться из Keysight ADS или NI Microwave Office. Вы больше не размещаете в схеме «черные ящики», а работаете с полноценными радиочастотными схемами в рамках системного проекта (Рис. 2).
Рис. 2. Используйте PADS Professional для разработки СВЧ, аналоговых и цифровых схем на одной печатной плате
PADS Professional полностью поддерживает разработку СВЧ. Здесь хорошим примером служит размещение параметрических элементов, эквивалентных СВЧ. Библиотека параметрических форм идентична библиотекам Keysight ADS и NI MWO, что дает гарантию корректной симуляции радиочастотной топологии.
Дизайн и оптимизация компонентов СВЧ
Вы можете создавать СВЧ-компоненты или преобразовывать стандартные компоненты в СВЧ без необходимости импорта полигонов, например, из DXF-файлов. Схемотехнические символы создаются автогенератором для быстрого и легкого применения в топологии. Вы также можете оптимизировать СВЧ-полигоны при помощи полноволнового электромагнитного решателя HyperLynx®. Эффективный тюнинг и оптимизация в сочетании с инструментами NI MWO и Keysight ADS (ADS Tuning expressions) на основе двунаправленного интерфейса с PADS Professional радикально снижают время на разработку.
Ключевые возможности
Вам доступно огромное количество функций для разработки радиочастотных проектов. Редактор топологии PADS Professional Layout предоставляет набор всех необходимых инструментов, ориентированных на разработчика СВЧ. Они просты и понятны в использовании – вам потребуется совсем немного времени на их изучение.
Прошивка переходными отверстиями
Групповая установка переходов для экранирования радиочастотных схем может занимать длительное время. С PADS Professional вы справитесь с этой задачей за несколько секунд (Рис. 3). Все отверстия группируются, что бы их можно было совместно перемещать или удалять. Переходы могут устанавливаться на основе пользовательских правил.
Правила зазоров
В радиочастотных проектах обычно действуют жесткие требования по зазорам. В PADS Professional вы получаете полный контроль над зазорами для всех RF-элементов. Контроль зазоров может осуществляться не только на слое размещения схемы, но и на смежных слоях. Также правила зазоров могут быть заданы глобально для всей схемы или индивидуально для каждого элемента.
Автоматическая компоновка
Автоматический компоновщик позволяет размещать RF-схемы по частям или полностью. Подключения RF-полигонов происходит корректно под расчетным углом. Вы можете управлять всеми подключениями благодаря продуманному дружественному интерфейсу.
Радиочастотные группы
RF-цепи могут быть сгруппированы таким образом, чтобы схема оставалась неизменной на плате в рамках общей системы. Схема может быть разделена на подгруппы для моделирования по частям или для защиты отдельных ее частей. Объекты, не относящиеся к радиочастотным, такие как высокоскоростные трассы, полигоны или вырезы могут группироваться совместно с RF-объектами для полного моделирования топологии. Дополнительно элементы проекта могут группироваться под пользовательским именем, например, усилитель, фильтр и т.д. Управление группой происходит так, как если бы это был один объект. Группы содержат иерархию и могут быть переданы в ADS или MWO по одному клику.
Рис. 3. Добавьте любое количество переходов за один клик мышью
Меандры
Меандры могут быть добавлены в топологию в любое время для возможности контролировать соединения между элементами (Рис. 4). Так же, как и RF-полигоны, меандры поддерживают сложные правила зазоров и могут быть разбиты на отдельные элементы для симуляции. Меандры в качестве элементов топологии также можно передать на электромагнитную симуляцию. Дополнительно, меандры можно передать в ADS или MWO для тюнинга и оптимизации, а затем вернуть обратно в PADS по удобному двустороннему интерфейсу.
Рис. 4. Меандры можно добавить на любом этапе проектирования
Проверка и поиск ошибок в RF дизайне
Вы можете разместить топологию в ADS и MWO для 2D-электромагнитной проверки или передать проект в полноволновой решатель HyperLynx для проверки 3D-структур. Проверка в 3D-симуляторе позволит устранить все существенные проблемы, влияющие на производительность платы и на этапе физической отладки достаточно будет внести лишь небольшие корректировки. Этим вы сэкономите огромное количество времени и денег. Затраты на устранение ошибок на этапе физического протипирования и тем более производства многократно превышают затраты на отработку виртуального макета.
Моделирование
Ввод схемы и разработка радиочастотной топологии могут начинаться в PADS, ADS или MWO для максимальной гибкости. Симуляции, подстройка и оптимизация также поддерживаются RF симуляторами. RF элементы имеют полную интеллектуальную связь с симулятором для точного и надежного моделирования. Вам не требуется трансляция всего проекта, в котором всегда присутствуют ошибки.
Моделирование радиочастотной части реальной печатной платы может быть сложным процессом, включающим, как правило, сложную трансляцию интеллектуально не связанных объектов топологии, например, посредством формата DXF, GDSII или Gerber. Методика, предлагаемая в PADS Professional с опцией Advanced RF Design, позволяет передавать сложные полигоны, вырезы и внешние соединения как порты. Эта интеллектуальная связь также поддерживает одновременные подключения к ADS или MWO. Для больших или сложных радиочастотных схем моделирование может распределяться на несколько вычислительных платформ для сокращения времени.
Интеграция со сторонними программами разработки и симуляции радиочастотных схем
Для максимальной гибкости вы можете использовать стандартный маршрут импорта данных из сторонних систем, например, сложных полигонов через DXF-формат с последующей конвертацией их в RF-компоненты. PADS Professional автоматически сгенерирует схемотехнический символ для быстрого и простого использования на схеме.
Вы также можете экспортировать ваши проектные данные в ODB++ для передачи на производство. PADS Professional гарантирует полноту и точность данных, включая радиочастотные тракты, передаваемые производителю.
Почему Mentor Graphics?
Компания Mentor Graphics была основана в 1981 году. Сегодня Mentor Graphics – один из лидеров в индустрии автоматизации проектирования электроники с оборотом более 1 миллиарда долларов. Технологии Mentor Graphics завоевали популярность среди отечественных специалистов.
Компания «Оркада» предлагает широкий спектр решений Mentor Graphics:
- проектирование кабельных систем;
- проектирование и синтез ПЛИС;
- функциональная верификация;
- проектирование и моделирование заказных ИМС;
- постпроизводственное тестирование микросхем;
- инженерный анализ;
- проектирование печатных плат;
- высокоуровневый синтез систем на кристалле;
- системный уровень проектирования;
- встраиваемое программное обеспечение;
- предпроизводственная подготовка печатных плат;
- микроэлектромеханические системы (МЭМС);
- транспортные системы и интернет вещей (IoT);
Наша цель сегодня – предоставить заказчику современные комплексные технологии для проектирования и моделирования электронных систем и оборудования!