射频电路电子设计自动化要害技能研发获希望

 
 
射频电路电子设计自动化要害技能研发获希望  
 

射频电路是遍及应用于无线通信中的集成电路，上至卫星通信，下至手机、WiFi、共享单车，随处都有射频电路的身影。我国射频电路行业起步较量晚，与海外存在较大的差距，想要补充差距，需要在设计、制造、测试和应用多方面配合发力。设计是射频财富链的源头，射频电子设计自动化（EDA）软件是射频电路设计的使能端，也是射频财富的重要基石。没有射频EDA软件就无法完成设计，那么射频行业的成长也就无从谈起。

可是射频EDA具有技能门槛高、难度大、成就积聚时间长、用户惯性大、收效周期慢的特点。射频EDA规模中海外企业起步较早，今朝占据着我国市场的90%以上的份额。今朝仅芯和半导体科技（上海）有限公司一家国产成套射频EDA软件供给商。海内市场恒久被海外把持，限制了我国射频行业的自主成长。成长自主可控的射频EDA技能是我国射频财富成长的必由之路。

针对我国对自主可控的射频电路EDA软件的急切需求，上海交通大学电子信息与电气工程学院的毛军发院士和吴林晟传授研究团队，与芯和半导体科技（上海）有限公司开展相助，提出了高效的电磁和多物理仿真建模算法，自主研发仿真软件，实现器件多物理、多成果自动化协同设计，并基于上述成就连系成立了集成无源器件常识产权（IP）库、研制了多款产物，已经在移动通信、卫星通讯和集成电路等多个规模取得推广应用，为我国在射频EDA软件规模冲破国际封闭做出了重要孝敬。

射频电路仿真建模：自主研发EDA软件，冲破国际把持

今朝国际主流射频EDA软件主要有Cadence、ADS等，这些海外软件了把持了市场的绝大部门。与此同时，它们仍然存在着在阐明射频电路时耗损资源大、效率低、建模难度大等问题，这些问题亟需办理。

思量到当前EDA软件的不敷，上海交通大学团队提出了基于广义传输矩阵的准确高效电磁场阐明算法和电磁—热—应力耦合多物理场仿真算法，连系研制出首套国产射频电路芯片—三维封装连系电磁场仿真建模商用软件。该软件可以办理芯片级封装的跨标准仿真问题，可以高效准确地实现超过从纳米到厘米7个数量级的电磁仿真，仿真效率比现有仿真东西提高10倍以上。

上海交通大学团队还自主研发出多物理场仿真软件，打破了射频封装布局多物理场的准确高效仿真技能瓶颈。该软件的仿真效率比今朝的主流商用软件提高了几十倍，占用内存明明减小。

多家行业龙头企业将上述两种软件应用到产物研发中，大幅缩短研制周期，低落研发本钱，设计获得的产物综合机能和靠得住性获得显著的改进。

射频电路设计优化：自动协同优化，一举多得

功耗低、尺寸小、散热快是射频电路但愿到达的方针，可是减小尺寸很容易导致高功率电路呈现过热的问题。所以，在设计时必需多方面分身。毛军发与吴林晟团队分身射频电路中电磁和热特性，提出了元件级电热协同殽杂设计要领，阐明时间与商用软件对比晋升20倍以上，该技能用于优化高功率芯片在无源电路和封装外貌的贴装位置，可使电路最大温升低落30%，有效办理了电路的散热问题。

射频电路中有大量差异成果的无源元件和天线布局，为了实现电路尺寸的减小而纯真缩小特定元件尺寸凡是会引起机能变差，该团队实现了将6个传统元件融合为1个元件的打破，显著简化了射频系统架构，大幅低落整个系统的尺寸和损耗。