法动科技EDA软件赋能宽带功率放大器设计,突破直接进行版图级优化的技术难题,全程无需人工干预

2022-10-20 法动科技公众号
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近日,法动科技联合杭州电子科技大学陈世昌教授科研团队,成功开发出基于人工智能技术的版图级优化设计流程,有效改善高频电路版图设计自动化程度低的现状,提升功率放大器性能和设计效率。


背景

功率放大器(功放)是无线通信和雷达系统的核心部件,其性能直接决定了收发机的线性度、能效水平与可靠性。典型的射频功放设计流程包括拓扑架构确定、晶体管/偏置选择、原理图设计、S参数与谐波平衡仿真、版图设计、电场磁仿真校验、物理验证(LVS&DRC)直至最终签发。当前,能支持上述完整设计流程的EDA工具平台主要有Keysight ADS,Cadence Virtuoso等。


近年来,支持宽频带工作的功放在多功能雷达、电子对抗、微波毫米波通信等领域逐渐普及。宽带功放需要系统考虑输出功率、漏极效率、线性度、带内增益波动等多个技术指标。在设计端,设计师的关注点逐渐从单目标优化向多目标优化方向发展,各类优化算法开始应用到多目标协同的综合性能评价方法中。


与此同时,随着5G、毫米波、太赫兹等应用的普及深化,射频功率放大器工作频率逐渐提升,寄生耦合效应显著,因此,能有效提取电路版图中各种寄生效应的电磁场仿真重要性愈加突出。但是,目前常用的EDA软件只支持原理图层级的优计,算法寻优结束后仍然需要在电磁场仿真器引导下进行费力耗时的版图调试。版图自动化程度的低下,深度制约了整体设计效率的提升。


版图级优化方法

在本设计案例中,通过协同多个EDA工具,成功突破传统设计无法直接进行版图级优化的技术难题。


具体流程总结如下:


整个优化过程如下图一所示,全部算法代码和软件控制通过Matlab®程序自动执行,全程无需人工干预。另外,为有效规避经典优化算法容易遭遇的局部最优陷阱,创新性采用高斯过程回归辅助预测的非支配排序遗传算法,不仅有效减少了运算次数来提高优化速度,同时排除传统算法缺陷,大幅增强了所提优化流程的通用性。


基于上述方案,仿真设计了一款频率范围覆盖2~3GHz的宽带功放。基于经典的Wolfspeed 10W GaN HEMT器件,实现全频段输出功率大于41.5dBm,功率附加效率大于60%。

后续,法动科技将进一步研发设计规则(Design Rule)约束下的版图优化程序,进一步赋能RFIC和MMIC设计。


芯片级电磁仿真设计专家:UltraEM

UltraEM:芯片级的电磁仿真设计专家,采用领先的三维全波电磁仿真技术,用于分析高速和射频/微波集成电路版图的电磁场效应。UltraEM基于多层快速多极子(MLFMM)算法,大大降低计算复杂度。同时,由于计算复杂度近似线性,对内存的需求大大降低,计算容量更大,能够仿真更大规模的集成电路,支持高达百万剖分单元的结构,特别适合于剖分单元众多的复杂电磁结构的仿真设计。


此外,UltraEM与业界领先的模拟芯片设计环境进行无缝整合。UltraEM能够用于创建参数化器件模型,支持芯片-封装‐PCB自适应精度联合仿真,并且可以和第三方工具中的原理图仿真结合,实现电磁场和电路的协同仿真,为广大的设计人员提供高精度电磁分析服务。


技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
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本文由魏含玥转载自法动科技公众号,原文标题为:法动科技EDA软件高效赋能宽带功率放大器设计,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

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型号- FW2104,FW2106,FW2305,FW2101,FW3112,FW2102,FW3115,FW2103,FW2301,FW3114,FW51系列,FW51,FW2306,FW94,FW11系列,FW11,FW1103,FW2435,FW5105,FW5106,FW5103,FW1102,FW5104,FW21系列,FW81,FW1108,FW1109,FW43,FW45,FW9343,FW4503,FW1115,FW2204,FW4502,FW1116,FW2205,FW1117,FW2206,FW1112,FW2201,FW4501,FW1113,FW2202,FW2409,FW2207,FW2208,FW31,FW2209,FW2407,FW31系列,FW94系列,FW2202E,FW81系列,FW2210,FW4312,FW3101,FW4311,FW3104,FW3103,FW4313,FW4511,FW22系列,FW43系列,FW24系列,FW45系列,FW22,FW21,FW24,FW9443

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型号- UM3241F-VCT6,UM5101-BSQF,UM32G130-K6U6,UM2010,UM5001,UM324XF,UM3216F-CCLL,UM16436,UM8004-ACTE,UM32M131-K8U6,UM3241F-CCU6,UM5311-GDQH,UM510X,UM2020-NITD,UM8005-ACTE,UM3211-BCQE,UM3506-BPQF,UM2007L,UM3506-BPQH,UM3216F-CCLH,UM3506-BPQJ,UM3211-BCQF,UM5301-GSQH,UM3240F-VET6,UM2020-NSQD,UM3216F-CCTG,UM3240F-RCT6,UM3215A-BCQH,MCU-800Y,UM3506-BDQF,UM2001,UM2002,UM2004,UM2005,UM5102-BSQF,UM3241F-CCT6,UM2007,UM8004-ACSA,UM3243F-RET6,UM8005-ACSA,UM32G131-E8U6,UM3243F-VGT6,UM3241F-RCA6,UM3215A-BCQJ,UM32M13X,MCU-800X,UM32MP31-C8U6,UM3213F-CCLH,UME3213,UM51XX,UM5100,UM32MP31,UM3242F-CCT6,UM3213A-BCTG,UM32G131-K8T6,UM3213F-CCTG,UM8007-ACTE,UM3213-BCQE,UM3213-BCQF,UM3242F-VGT6,UM3213A-BCLH,UM3242F-CGT6,UM3242F-VCT6,UM32G42X,UM2002-NCQE,UM2001A,UM3241F-REU6,UM2080F32,UM3213F-CCLL,UM8004CE-ACTE,UM5100-NSQD,UM32G130-E6U6,UM3500F-NDQD,UM5102-BDQF,UM32G130-K6T6,UM32G131-K8U6,UM5301-GDQH,UM3242F-RET6,UM3216F-CCQH,UM32A130-K6T6,UM3241F-VET6,UM8005-ACQE,UM3216F-CCQL,UM3216F-CCQJ,UM2052,UM2020-NSTD,UM32X13X,UM324X,UM32M131-K6U6,UM3241F-CEU6,UM32M130-G6P6,UM32G131-F8U6,UM2003A,UM3215A-BCLH,UM32M130-K6T6,UM32A130-E6U6,UM8006-ACQE,UM3240F-VGT6,UM3240F-RET6,UM3213E,UM3213F,UM3500F,UM8007-ACSA,UM3213F-CBQL,UM3213A,UM8004CE,UM2020-NIQD,UM3500F-NSQF,UM3241F-CET6,UM5100-NDQD,UM5305-GDQH,UM5101-BDQF,UM3241F-REA6,UM3243F-RGT6,UM8006-ACTE,UM3212-BCQE,UM8004CE-ACQE,UM3212-BCQF,UM32G130-F6U6,UM2010-NCQE,UM321XF,UM53XX,UM800Y,UM3243F-VET6,UM321XD,UM321XA,UM3506,UM32A130-K6U6,UM3242F-VET6,UM3242F-RCT6,UM530XX,UM3242F-CET6,UM8006-ACSA,UM3241F-RCU6,UM5315-GDQH,UM3243F,UM3213F-CCQJ,UM3213F-CCQL,UM32G130,UM8007,UM2020,UM8006,UM8005,UM8004,UM8004-ACQE,UM8007-ACQE,UM3213A-BCQF,UMB3213,UM2005L,UM3213A-BCQH,UM3213F-CCQE,UM3213F-CCQH,UM321X,UM3242F-RGT6,UM2082F08,UM3213A-BCQJ,UM3213F-CCQG

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型号- RM9003X 系列,RM9003XX,RM9001DE,RM9031A,RM9023D,RM9001DB,RM9023F,RM9001DA,RM9023E,RM9003B,RM9023-XX,RM9003A,RM9010GBV,RM9012GB,RM9010GB,RM9023-05,RM9010X,RM9226,RM9006X,RM9001AH,RM9005AC,RM9001AF,RM9001AE,RM9003EE,RM9023-29,RM9033GA,RM06R20X,RM9033GE,RM9033GF,RM9115,RM9006ABS,RM9031X,RM9023X,RM9003X,RM9015X,RM9003BD,RM9003BB,RM9002DE,RM9015CB,RM9002DC,RM9001D,RM9002DB,RM9005G,RM06R20E,RM9023-20,RM06R20D,RM06R20C,RM9005E,RM06R20B,RM9126A,RM06R20A,RM9126B,RM9012X,RM9001AS,RM901CE,RM923X,RM9016X,RM9016BH,RM9006AC,RM9006AB,RM9010E,RM9023-07,RM9030E,RM9001X 系列,RM9003GA,RM9013,RM9016,RM9030CF,RM9015,RM9023-15,RM9103A,RM9023-13,RM9001X

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型号- IBSP3032,IBSP3011,IBSP3030,IBSP3052,IBSP3053,IBSP3031,IBSP305X,IBSD2016,IBS6212,IBSP3012,IBSP3013,IBSP301X,IBST8820,IBSA12X7,IBSP3243S,IBSP3021,IBSP3263,IBSP3242,HIMALAYA700,HIMALAYA300,HIMALAYA800,IBSA1277 系列,VMLD502,IBSD2722-2,IBSP3642,IBSD2723-2,IBSP3243,IBSD2722-4,IBSD2724-2,IBS6222,IBSD2723-4,IBSD2724-4,IBSP303X,IBSA1217-1/2,IBSA1237 系列,IBSA1217 系列,IBSA1217,IBSA1237-1/2,IBSA1237,HIMALAYA700S,IBSA1810,IBST6016,IBSA1277,IBSA1112,IBSA1277-1/2,IBSA1111

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目录- 工业自动化产品框图    能源框图    基础设施框图    推荐产品    IC产品    电源管理    传感器/MEMS    无线通信用LSI    存储器    放大器/比较器    电压检测器(复位IC)数据转换器/显示驱动器    微控制器    分立式元器件/模块产品    功率元器件    分立式元器件    无源元器件(电阻器)    LED/LED显示器    无线通信模块    型号索引   

型号- BD7673AG,SMLEN3BC8T,BA4560RFVM,RBQ20NS65A,RFN20NS6S,BM2LB300FJ-C,BA4560RFVT,RASMID,BD7602GUL,RFUH20NS3S,BD82001FVJ-LB,SMF26V,MD56V72161C-XXTAP,RB058LAM150,SDR,BD50FA1MG-M,BD9109FVM-LB,RB088LAM-60,RB238NS150,SML-D12Y8W,BR25H128,SML-P11DT,VS17VUA1LAM,GMR50/5025,RFUH20NS4S,RGTH40TK65,STM 431J,SCT2280KE,BA82904YFVM-C,CSL1301R2T,ECO 200,BA2902YF-LB,BA4560YFV-M,RB298T100,BD46EXX1G-M,SMF24V,BU7250G,SML-D12U1W,BD71L4LG-1,BR25H160,SFR,BR25A512,RGCL80TK60,RGPR20BM36HR,BD12732FVM,BD12732FVJ,PTM 330,BU7251SG,BA2901YFV-M,BU21181FS,BU7251G,BD87A34FVM,BU7462FVM,BD12732FVT,BD52XXG-2C,LM2903F,RBR30NS30A,BU7291G,MD56V62161M-XXTAL42X,GSSSMR320,LM339F,MD56V72161C-XXTAL42X,BA2901YFV-C,BR93AXX-WM,BA2902SF,SMF22V,SML-D12Y3W,ML610400,BD2066FJ-LB,SCT2160KE,BAXXDD0T,SCM-013RT,LM2904F,BAXXDD0W,BU9829GUL-W,PTM 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选型指南  -  ROHM  - Ver.2.0  - 2019年03月 PDF 中文 下载

地芯风行系列5G SDR可重构射频收发机芯片获得“2023第十届中国IoT技术创新奖”

地芯科技风行系列5G SDR可重构射频收发机是由地芯科技历经四年研发,面向4G/5G小基站、数字直放站、数字微分布、数字终端,以及各类无线专网等应用的超低功耗、国产化收发机芯片。拥有完全自主知识产权,在代工环节同样实现完全的国产化,能够覆盖30MHz至6GHz的各类应用。

厂牌及品类    发布时间 : 2023-11-01

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