CST Studio Suite – высокопроизводительный пакет программного обеспечения для ЭМ-анализа в 3D, предназначенный для проектирования, анализа и оптимизации электромагнитных компонентов и систем.
Между схемами и 3D-моделированием: широкополосное макромоделирование
В этом сообщении в блоге рассматривается роль моделирования схем и трехмерного поля для проектирования электроники, а также технический документ о том, как создать имитационную модель схемы SPICE на основе S-параметров с использованием широкополосного макромоделирования и извлечения списка соединений/подсхем .
Моделирование цепей в сравнении с трехмерным моделированием поля
Существует два основных типа моделирования, которые уже давно используются в электронной и электротехнической инженерии. С одной стороны, у вас есть моделирование цепей: этот тип моделирования моделирует токи и напряжения в компонентах схемы, является быстрым и мощным с возможностью моделирования сложных нелинейных компонентов, таких как полупроводники. С другой стороны, существует также трехмерное моделирование электромагнитного поля : оно рассчитывает распространение электромагнитных полей в пространстве и точно фиксирует взаимодействие между компонентами, которые связаны на расстоянии.
Традиционно моделирование цепей использовалось для проектирования печатных плат (PCB), корпусов микросхем и интегральных схем, тогда как трехмерное моделирование полей использовалось для радио- и микроволновых компонентов, таких как антенны. Но по мере увеличения скорости передачи данных частоты электронных сигналов также увеличиваются до такой степени, что теперь они фактически являются микроволнами. Это означает, что они не остаются изолированными внутри сигнальных линий, а вместо этого могут распространяться по печатной плате и потенциально вызывать помехи и другие проблемы с целостностью сигнала (SI), целостностью питания (PI) и электромагнитной совместимостью (EMC) .
Моделирование может анализировать эти проблемы на этапе компоновки, моделируя передачу данных по каналам для выявления проблем. Можно рассчитать такие рисунки, как глазковые диаграммы и графики ванн, а также протестировать потенциальные подходы к смягчению последствий. Однако, как уже упоминалось, полный анализ высокоскоростных печатных плат требует аспектов моделирования как схемы, так и трехмерного моделирования поля.
Что такое макромодель?
Здесь на помощь приходит широкополосное макромоделирование. Макромодель компонента описывает его электромагнитное поведение таким образом, который совместим с моделированием схемы, опираясь на данные о параметрах рассеяния, рассчитанные с помощью трехмерного моделирования поля. Макромоделирование позволяет эффективно выполнять моделирование SI/PI и EMC сложной высокоскоростной электроники, чтобы выявлять и устранять потенциальные проблемы.
Чтобы быть точной, макромодель должна подчиняться двум правилам:
- Во-первых, он должен быть пассивным . Закон сохранения энергии означает, что компонент никогда не может выдавать больше мощности, чем вводится. Компонент, который нарушает это, нереалистичен и может вызвать проблемы с моделированием (поскольку мощность увеличится, а система не сойдется).
- Во-вторых, оно должно быть причинно-следственным . Причина всегда должна предшествовать следствию во времени, и реакция межсоединения никогда не должна предвосхищать возбуждение.
Dassault Systèmes SIMULIA предлагает решение для широкополосного макромоделирования, которое создает высококачественные причинно-следственные пассивные макромодели с использованием инструмента трехмерного электромагнитного моделирования CST Studio Suite с модулем макромоделирования IdEM . IdEM производит модели SPICE (программа моделирования с акцентом на интегральные схемы), которые можно использовать с любым инструментом моделирования схем.
#cst studio suite #cst #simulia #3д моделирование #наука #наука и образование #наука и техника