射頻/微波設(shè)計用電磁和數(shù)學(xué)軟件
Ansoft公司最新版的高頻結(jié)構(gòu)仿真器(HFSS)軟件版本11也是為了提高處理速度而設(shè)計的。這個全波三維電磁場仿真器在演算復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)時所需時間更短,同時消耗更少的計算機內(nèi)存。最新版本可以提供新的自動化特性、用戶接口改進(jìn)和數(shù)據(jù)鏈路功能。新功能包括更高階分層基礎(chǔ)功能,與反復(fù)型演算器一起可以實現(xiàn)圍繞多波長結(jié)構(gòu)的更小網(wǎng)格;處理更低頻率的增強型端口演算器;可分析頻率選擇性表面和相控陣列天線的Floquet端口。
高頻軟件工具的另一個趨勢是在電路仿真器中增加電磁兼容/電磁干擾(EMC/EMI)仿真功能,其目的是優(yōu)化元器件和電路的信號完整性(SI)性能。比如Computer Simulation Technology (CST)公司宣稱在其CST STUDIO SUITE軟件工具集中集成了電纜、PCB和EMC/EMI仿真功能。這個軟件套件包含了作為CST DESIGN ENVIRONMENT設(shè)計環(huán)境一部分的CST PCB STUDIO和CST CABLE STUDIO程序,可以利用CST MICROWAVE STUDIO時域演算器優(yōu)化三維元器件。
為了方便信號完整性研究,Zeland Software公司現(xiàn)推出用于開發(fā)封裝、PCB、集成電路(IC)和單片微波集成電路(MMIC)的IE3DSI軟件。該軟件采用自動化的“版圖到電磁模型設(shè)計流程”,而且這種流程可以與Cadence公司的Allegro PCB/Package Designer以及AWR Microwave Office、AutoCAD DXF和GDSII數(shù)據(jù)庫集成在一起。IE3DSI軟件支持自動三維幾何模型創(chuàng)建,包括綁定線、電介材料厚度和互連。它還具有私有的非均勻網(wǎng)格產(chǎn)生和自適應(yīng)曲線擬合功能,支持快速和精確的處理。
Zeland公司的IE3D-SI具有混合域SPICE仿真功能,可用于分析時域中的瞬態(tài)行為,并研究包括互連在內(nèi)的無源結(jié)構(gòu)的時間-諧波特性。該軟件能夠完成寬帶SPICE模型提取,執(zhí)行測試信號仿真和分析,并能進(jìn)行隨機或抖動方面的傳輸線分析――支持帶眼圖顯示功能的時鐘信號分析。
作為電磁軟件工具集成度提高的象征,安捷倫科技公司推出的2009版本的高級設(shè)計系統(tǒng)(ADS)軟件有助于電路、封裝、電路板和系統(tǒng)設(shè)計師采用單一軟件平臺工作(見圖)。除了包含最新蜂窩和無線標(biāo)準(zhǔn)(包括LTE和WiMAX)方面的眾多元件模型外,這個軟件套件通過對數(shù)千兆位高速串行鏈路的快速眼圖優(yōu)化而支持信號完整性研究,其中版圖幾何尺寸、預(yù)加重和量化專門針對最低誤碼率(BER)作了優(yōu)化。
ADS2009使用了安捷倫公司的X-參數(shù),這是基于非線性測量數(shù)據(jù)的器件參數(shù),可用來研究放大器和晶體管的線性行為。ADS2009還具有代表金屬屏蔽罩、天線屏蔽器、吸收器、封裝、互連、有限電介基底和線綁定的三維電磁參數(shù)化元件。為了提高效率,ADS2009還能與Cadence和Mentor Graphics的工具一起使用。
AWR公司向電磁仿真軟件用戶發(fā)起了挑戰(zhàn),它的演算器AXIEM三維平面電磁仿真器可以提高另外一個商用平面電磁仿真器創(chuàng)造的處理速度記錄。AXIEM電磁仿真器可以與AWR的Microwave Office和Analog Office無縫集成。
數(shù)學(xué)軟件在應(yīng)用方面比電磁仿真器更通用,因為只要關(guān)系可以被公式定義的地方就會有數(shù)學(xué)軟件。數(shù)學(xué)軟件可以用在電氣和電子設(shè)計以及生物、化學(xué)、機械和熱研究領(lǐng)域。有關(guān)數(shù)學(xué)軟件的更多信息可以參考眾多網(wǎng)站,包括Drexel大學(xué)的數(shù)學(xué)論壇,上面客觀地*價了有關(guān)商用符號處理器的免費數(shù)學(xué)程序和信息,如MathCAD、Maple和Mathematica。美國科學(xué)和技術(shù)研究院(NIST)也在www.gams.nist.gov網(wǎng)站上提供了可用數(shù)學(xué)軟件指南(GAMS),為那些在數(shù)學(xué)軟件方面尋找更多信息的用戶提供幫助。
在商用封裝方面,Maplesoft公司推出的Maple Toolbox for MATLAB是用來與The Mathworks公司的MATLAB數(shù)學(xué)軟件一起使用的工具集。Maple Toolbox for MATLAB可以用確切數(shù)量工作,包括小數(shù)、根和符號。它能快速精確地完成簡化任務(wù)。使用符號化技術(shù),數(shù)字近似值可以被延遲直到需要時,并與問題中的符號參數(shù)一起使用。該軟件可以訪問Maple中4000多個數(shù)學(xué)函數(shù),覆蓋廣泛的主題,如微分方程、統(tǒng)計、微積分和線性代數(shù)。
Mathsoft公司提供的最新版Mathcad版本14在一張工作表中集成了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)符號、文本和圖形。該軟件使用方便,不需要專門的編程技術(shù)。Mathcad還為全球合作和知識產(chǎn)權(quán)(IP)保護提供完整的unicode支持。新的工作表分析功能允許工作表進(jìn)行并排比較。
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