8大亮点使你读懂AWR2011全新设计套件_技术

自1998年AWR向世界推出其第一款大家所熟悉的界面类似于微软办公软件而又功能强大的射频/微波设计EDA软件以来，它极大的改变了传统射频/微波仿真软件的设计思路。在随后的几年内，Microwave Office® 软件在其功能和速度方面有了非常大的提高。AWR2011（图1）是最新版的AWR设计套件，包含了四个产品：Microwave Office®， Visual System Simulator™， AXIEM® 和Analog Office® 软件，可以完全的运行在现今的64位高速多处理器和内存之上，同时改进了其组设计功能，提高了其EM仿真的性能，还具有热管理、包络仿真、雷达系统设计等功能。AWR2011将会是当今功能最全、最精确和最先进的射频/微波设计工具之一，为用户提供更多选择。产品新特性的增强与AWR最初的设计目标：“使设计工作轻松、快速的同时，并在一个设计环境中为复杂问题提供快速精确的解决方案”相吻合。

图1：AWR2011是最新版的AWR设计套件，包含了四个产品：Microwave Office®， Visual System Simulator™， AXIEM®和Analog Office®软件。

亮点之一：无缝设计流程

传统意义上的射频和微波设计牵扯到很多人工 *** 作。例如设计一个标准放大器需要将分立的MMIC芯片融合到一个工程中。在设计过程中必须分别进行版级的分析，物理层管理和电磁仿真。无论哪一个设计步骤中，指标或者性能出现任何冲突，都必须调整MMIC内部所有子电路的设计。AWR2011显著地降低了完成这些 *** 作所需要的时间。

亮点之二：组设计

当子设计被集成到模块或子系统时，AWR2011的组设计功能（图2）使管理数据和解决冲突成为了可能。原理图、版图、电磁分析和测试都可以从现有的设计中导入。也可以轻而易举地进行多个全局变量和输出方程的处理。数据导入时的冲突可逐块被实时发现并准确处理，同时在设计或者子设计处理过程中保持同步。

图2：AWR2011的组设计把管理数据和解决冲突的能力作为子功能，合并成了一个更高层次的整体项目设计。可在现有的设计中导入原理图，布局，EM，分析和测量结果。

虽然单个MMIC仍需进行独立地设计，AWR2011的组设计功能允许将其融合到模块设计中以便立即解决数据冲突问题。这自然的减少了工程集成和芯片设计所需的时间。

可以利用运行在后台的异步EM仿真器立即对导入的工程进行仿真。例如，最初仿真器仅对模块的短路线或者微带线进行计算，然后再对是否存在耦合进行计算。完整的分析结果可以立刻被电路或者系统仿真所调用。这确保了模块的子电路可以被正确的导入，也确保了在第一时间内实现对射频预算和系统级的集成进行分析。这意味着，可以在最初的模块级电磁仿真结束之前进行模块的设计。

亮点之三：异步EM仿真

AWR2011新的异步EM仿真器（图3），允许设计者在进行电磁仿真的同时继续其设计任务，用户可以让他们的EM仿真器透明地在幕后运行，也可以在同一台电脑上的多个CPU上运行或者是在网络或集群工作站来运行。任务队列允许对预定的和进行中的并行运算进行假设分析，任务的规划情况由一个可视化批处理器管理。运算完成后结果可以自动更新，最近一次或者更早的仿真结果可直接载入。

图3：通过AWR2011异步EM仿真器的支持，用户不需要等待EM仿真结束再将EM结果重新加入到他们的设计。

异步仿真器还允许对全变量化EM模型中的参数（如材料和边界）进行扫描。应用AWR2011独有的提取处理或者其参数化图形边界技术，允许对这些模型的材料和边界进行参数化建模。每个进行参数化扫描的EM仿真可以进行并行计算，大大减少了仿真时间。对诸如成品率分析等任务，也可就EM结构进行并行的Monte Carlo仿真。

例如：AWR2011可应用图形修改工具自动对功放制造过程中的掩膜误差、蚀刻误差、芯片的位置和基板的偏差进行并行的成品率分析。这允许设计者同时将EM分析分配给多个计算机节点，设定不同的EM计算精度和速度并进行假设分析。

亮点之四：仿真状态管理器（SSM）

仿真状态管理器（SSM）（图4），AWR2011的另一新特性，为在设计环境中进行同步或者异步仿真的数据管理提供了新途径。它有效的管理了大量的由优化、扫描、或者进行Monte Carlo分析所得的数据，并可智能化管理各阶段、各过程分析所得的所有EM数据（结构，网格，电流，成品率分析和优化结果）。

图4：SSM有效的管理了大量数据，并智能化管理各阶段、各过程分析所得的所有EM数据。

仿真状态管理器（SSM）通过被称为“检查点”的技术跟踪、管理、显示当前或者任何以前的仿真状态的结果，此技术可以恢复用户以前断点的仿真结果。所有的仿真结果存储在Data Sets中并由SSM管理，因此用户可以控制在设计过程中得到的多个历史仿真结果。这可使用户在不重新进行新的仿真的基础上得到以前的数据。SSM在支持将每一次的仿真结果存储到Data Sets同时，还自动追踪符合现阶段仿真的数据，减少了潜在的错误。结果与设计同步，用户可以确保原理图和版图正是在EM中所仿真的。数据定位的功能允许用户覆盖同步数据并利用先前的设计状态进行假设分析。

亮点之五：参数化EM

AWR2011还包含了基于图形和参数化及原理图的EM图形。边界的处理也参数化的包含在AWR统一数据模型（UDM）结构中，并且在设计的整个过程保持同步。这允许EM队列被调用，并可由基于多个图形、方程和规则的参数模型所控制。

另外，一个“过程感知”的几何处理算法可以自动的将可进行掩膜的边界转化为可进行EM仿真的版图，同时自动进行诸如过孔创建等需要手动进行的边界修改。当应用于AWR的EM提取流程技术后，“过程感知”处理过程减少了手动的步骤，使EM提取流程更快速和无缝。

亮点之六：成品率分析和优化

AWR2011增强的成品率分析和优化分析（图5）使设计者能充分利用参数化的EM图形及其他图形和几何边界。用户自定义层可将与制造相关的效应：如掩膜对齐和蚀刻误差计算在内。通过利用SSM功能用户可以发现极端状况，扫描制造相关的参数，并监控整个电路的线性、谐波平衡或者时域的电路仿真性能。即使是诸如误差矢量幅度（EVM），相邻信道功率比（ACPR）或者误码率（BER）等系统级参数也可进行成品率分析和优化。

图5：在AWR2011中，EM成品率分析，扫描，优化和DFM也被非常好地结合成一个套件。

亮点之七：电路包络仿真

电路包络仿真（图6）为应用高阶仿真技术和正交频分复用技术的无线通线功放设计者提供了极大的方便。当其在Microwave Office® 和 Visual System Simulator™ （VSS）软件中所使用，设计者能设计出高线性和高效率的功放，由于这两个参数相互冲突，如果不应用此项技术，完成此功放的设计是不可能的。

图6：包络仿真器可使设计者模拟电路级的时变现象，如依赖于动态偏置或是包络追踪原理的记忆效应和复杂的数字预失真。

AWR的电路包络仿真技术能高效的在时域中处理调制信号并在频域中处理载波信号。由于结果是一个基于时间变化的频谱，因此允许设计者能对信号的每个谐波的调制信息（如幅度和相位）进行评估，这使得在设计流程的早期进行关键性能如：EVM和ACPR的分析成为可能。

亮点之八：其他重要特性

除了上述以设计者效率为中心性能的提高，AWR 2011还有其他新特性，可加快设计步伐，使设计者在第一时间里成功实现设计工作。

用户自定义参数化模型：应用EM原理图，参数化单元或“静态”图形的用户自定义模型可被用于参数化EM模型的创建。图形 *** 作功能包含布尔运算，图形调整等远远超过了诸如使图形大小变化和多边形长宽比变化的功能。设计者可定义参数化模型并按需进行仿真来创建模型，仿真结果可被插值以便在调试状态或者基于快速的电路优化所利用。

子电路参数化：此项功能允许将Microwave Office®软件中的非线性电路在一个层次上将参数传递以模块的形式传递给VSS软件，将电阻值或电感的Q 值将如何影响系统级的设计完全的展示给用户。

AWR Connected for Antenna Magus产品：此工具可以快速、简便的评估多个天线设计，使用户更加深入的了解其设计。Antenna Magus内全面的数据库使得设计过程--从最初的设计（综合）到最终的自定义阶段（电路/电磁仿真）流水线化。

AWR Connected for CapeSym SYMMIC产品（图7）：能够发现并移除GaN， GaAs和硅射频功率晶体管和MMIC中的热集中点，这对性能、成品率和器件的寿命至关重要。应用此工具，设计者可获知并查看热与电性能之间的依赖关系，并对其进行定位。

图7：应用AWR Connected for CapeSym SYMMIC产品，设计者可获知并查看热与电性能之间的依赖关系，并对其进行定位。

射频短路/开路感知查看器：此工具允许在设计流程的早期减少布线和版图中的错误，在设计流程的早期进行此项工作可大大减少成本。

VSS雷达库（图8）：不仅提供了雷达系统信号处理流程的详细行为级模型还提供了由综合或者测量所得的3D天线方向图。此软件与LabVIEW和 MATLAB集成在一起，因此可进行自定义的信号处理算法。