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在线微波水分测定仪的设计方案和原理(8)

波元件仿真
随着单片集成电路技术的不断发展,电路的设计与工艺研制日益复杂化,如何进一步提高电路性能、减小电路尺寸、降低成本、缩短电路的研制周期,已经成为电路设计的一个焦点,而EDA技术则是设计的。EDA(E1ec仃otlicDesi口Automatic)即电子设计自
动化,是指以计算机为工作平台,融合电子技术、智能化技术很新成果研制成的电子CAD通用软件包,主要辅助进行三方面的工作:IC设计,电子电路设计及PCB设计剐。同样,传统的设计方法已不能满足微波电路设计的需要,使用微波EDA软件工具进行微波元器件与系统的设计已经成为一种必然趋势。
微波仿真技术简介
微波电路计算机辅助设计(CAD)技术作为EDA技术的一个分支,用于射频及微波电路的计算机仿真和优化设计,自20世纪70年代以来,已经取得了很大的进步。很多通用和的微波电路cAD软件产品,包括电原理图输入和微波电路的图形输入、电路的仿真和优化、容差分析、版图生成及输出、与测试仪器接口等功能,并有许多的电路模型库、元件库、半导体器件的线性模型库和非线性模型库等可供选择。微波电路CAD可以实现包括线性微波电路的s参数计算、直流分析、线性/非线性噪声分析、非线性电路的瞬态分析、非线性电路的谐波分析、优化设计、容差分析、2.5D及3D电磁场仿真、布线和版图设计等,甚至还可以包括微波器件的建模和参数提取以及计算机辅助测试。
目前,常用的微波电路CAD工具推A百lem公司的ADs软件和Arlson公司的Desi鲷er、HFSS软件,其次是比较小型的CST、Micro聃,ave
O衔ce、AIlslm Serenade等电路设计软件。这些仿真软件与电场的数值解法密切相关,不同的仿真软件是根据不同的数值分析方法来进行仿真的p51。
(1) 基于矩量法仿真的微波EDA仿真软件基于矩量法仿真的EDA软件主要包括ADs,AnsofIDesi印er,Microwaveomce,
Sonnet,Zeland的正3D等。
ADs_Advarlced Dlesi印System,是Agilem公司推出的微波电路CAD综合软件包,是国内大学和研究所使用很多的软件之一。ADS软件功能,可开发种形式的射频设计,涵盖了小至元器件,大到系统的设计和分析,尤其是其的仿真设计手段可在时域或频域内实现对数字或模拟、线性或非线性电路、噪声等做综合仿真分析与优化,并可对设计结果进行成品率分析与优化,从而大大提高复杂电路的设计效率,是的微波电路、系统信号链路的设计工具。
AIlsofI
Desi印脚是加lsof【公司推出的微波电路仿真软件,它采用很新的视窗技术,是第一个将高频电路系统、版图和电磁场仿真工具无缝地集成到同一个环境的设计工具,其是有的"按需求解"技术,使能够根据需要选择求解器,从而实现对设计过程的完控制。它可实现自动化版图功能,版图与原理图自动同步,大大提高版图设计效率。同时,能方便地与其他设计软件集成到一起,并可和测试仪器连接,完成种设计任务。Microwave o街ce,是AwR公司推出的高频电磁仿真软件,是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的,为微波平面电路设计提供了完整,快速和的解答。
(2)基于有限元的微波EDA仿真软件
使用有限元法的微波EDA软件有HFSS和ANSYS。
典型仿真软件是AnsofIHFss,它是Ansm公司推出的上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件,是业界使用的三维电磁场设计和分析的电子设计工业标准。HFSS提供简洁直观的用户设计界面、自适应的场解器、拥有空前电性能分析能力的功能后处理器,可分析仿真任意三维无源结构的高频电磁场,可计算分析基本电磁场数值解和开边界问题,近远场辐射问题;结构的本征模或谐振解;可直接得到特征阻抗、传播常数、s参数和相应端口阻抗的归一化s参数;的天线设计功能,可以计算天线参量,如增益、方向性、远场方向图、远场3D图等结果,并可利用0_ptiIIle廿ics对任意的参数进行优化和扫描分析。
(3)基于时域有限差分的微波EDA仿真软件
基于时域有限差分的仿真软件包括:csTMICROwAⅦsTLⅢ10、FIDELITY

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