Microwave Office 微波平面电路设计工具介绍
各大仿真软件介绍
各大仿真软件介绍（包括算法，原理）随着无线和有线设计向更高频率的发展和电路复杂性的增加，对于高频电磁场的仿真，由于忽略了高阶传播模式而引起仿真的误差。
另外，传统模式等效电路分析方法的限制，与频率相关电容、电感元件等效模型而引起的误差。
例如，在分析微带线时，许多易于出错的无源模式是由于微带线或带状线的交叉、阶梯、弯曲、开路、缝隙等等，在这种情况下是多模传输。
为此，通常采用全波电磁仿真技术去分析电路结构，通过电路仿真得到准确的非连续模式S参数。
这些EDA仿真软件与电磁场的数值解法密切相关的，不同的仿真软件是根据不同的数值分析方法来进行仿真的。
通常，数值解法分为显示和隐示算法，隐示算法（包括所有的频域方法）随着问题的增加，表现出强烈的非线性。
显示算法（例如FDTD、FIT方法在处理问题时表现出合理的存储容量和时间。
本文根据电磁仿真工具所采用的数值解法进行分类，对常用的微波EDA仿真软件进行论述。
2．基于矩量法仿真的微波EDA仿真软件基于矩量法仿真的EDA 软件主要包括A D S（Advanced Design System）、Sonnet电磁仿真软件、IE3D和Microwave office。
2.1ADS仿真软件Agilent ADS(Advanced Design System)软件是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件，是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件，是为系统和电路工程师提供的可开发各种形式的射频设计，对于通信和航天／防御的应用，从最简单到最复杂，从离散射频／微波模块到集成MMIC。
从电路元件的仿真，模式识别的提取，新的仿真技术提供了高性能的仿真特性。
该软件可以在微机上运行，其前身是工作站运行的版本MDS（Microwave Design System）。
该软件还提供了一种新的滤波器的设计引导，可以使用智能化的设计规范的用户界面来分析和综合射频／微波回路集总元滤波器，并可提供对平面电路进行场分析和优化功能。
射频电路_Microwave office软件介绍PPT文档52页
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
射频电路_Microwave office软件介绍
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
射频电路_Microwave Office软件介绍
THANKS
Microwave Office软件背景
01
开发商
AWR公司（已被Cadence公司 收购）
02
发布时间
1993年首次发布
03
更新与维护
持续更新，提供技术支持和维 护服务
软件功能及特点
系统仿真
支持多种系统级仿真，如通信 系统、雷达系统等，可进行链 路预算、系统性能评估等。
电磁仿真
内置电磁仿真引擎，可对电路 进行精确的电磁仿真分析，提 高设计准确性。
处理射频信号的电路，包括放大、滤波、 混频、调制/解调等功能。
使源阻抗与负载阻抗共轭匹配，以实现最 大功率传输或最小反射。
常见射频元件及参数
传输线
用于连接不同电路部分，具有特定的 特征阻抗和传输延迟。
02
放大器
增强信号功率，包括小信号放大器和 功率放大器。
01
振荡器
产生稳定的射频信号，如压控振荡器 （VCO）和晶体振荡器。
效率
衡量电路将直流功率转换为射频功率的能 力，如功率附加效率（PAE）。
线性度
描述电路对输入信号幅度变化的响应线性 程度，如1 dB压缩点和三阶交调点（IP3 ）。
03
Microwave Office软件 操作指南
安装与启动步骤
01
安装步骤
02
启动方法
从官方网站下载Microwave Office软件安装包，按照安装向导提示 完成软件的安装过程，包括选择安装路径、接受许可协议等步骤。
射频EDA仿真软件介绍
射频EDA仿真软件介绍射频EDA（Electronic Design Automation）是一种用于射频芯片设计和仿真的软件工具，它通过电磁场仿真和电路仿真等功能，可以帮助设计者优化射频电路的性能和可靠性。
本文将介绍几款常用的射频EDA仿真软件。
1. ADS（Advanced Design System）ADS是美国Keysight（前身为安捷伦科技）推出的一款强大的射频和微波电路设计和仿真工具。
它包含了多种电路仿真方法，如基于S参数的线性仿真、基于混合EM的电磁仿真和基于直接时间域的高速数字仿真等。
ADS还内置了丰富的器件模型和库，方便用户进行仿真和优化。
此外，ADS还支持与SI/PI和系统仿真软件的集成，使得整个设计流程更加高效。
2. HFSS（High Frequency Structure Simulator）HFSS是美国ANSYS公司开发的一种基于有限元分析（FiniteElement Analysis）的高性能电磁场仿真软件。
它主要用于射频和微波领域，可以模拟复杂的电磁场分布和信号传输。
HFSS具有优异的求解速度和准确度，并且支持多种仿真技术，如频域仿真、时域仿真和混合仿真等。
此外，HFSS还提供了强大的后处理功能，可以用于绘制场强分布图、辐射图和散射参数图等。
3. CST Studio SuiteCST Studio Suite是德国CST公司开发的一款电磁场仿真软件套件，广泛应用于射频、天线和微波电路的设计和仿真。
CST基于有限差分时域（FDTD）方法，具有较高的计算速度和较低的内存占用。
CST StudioSuite提供了丰富的建模功能和后处理工具，可以实现多尺度建模、参数扫描和优化等操作。
此外，CST还支持与ADS和HFSS等软件的数据交换，方便不同工具之间的协同设计和分析。
4. AWR Microwave OfficeAWR Microwave Office是美国National Instruments（前身为奇美电子）开发的一款射频和微波电路设计软件。
MWO入门1-4
数据库单位（database unit size） 设 置之后不要改变
衔接选项：可选择自动衔接或者手 动进行衔接。 所谓衔接，实际上为各元件对应版 图的连接方式
Environment
6
版图设置选项Options > Layout Options
工程导出选项
在将版图导出为DXF或者GDSII时， 将会设置这些选项
•若未保存退出可恢复文件.
Environment
8
用户环境设置（Options > Environment Options）
显示颜色设置：
改变布线的颜色，要调谐参数的显示 颜色，背景的颜色等
Environment
9
用户环境设置（Options > Environment Options）
控制版图中，各元件在改变 长度宽度时是否是自动衔接 在一起（在新工程中）
线性仿真
S parameter/Linear
•Strong Nonlinearities - Switches
Hspice 仿真器 Aplac 瞬态仿真
MWO 谐波平衡 Aplac 谐波平衡
•Packages/Interconnect •Linear Amplifiers
MWO 线性
HB Linear
– – – – 界面设置(Environment Options) 工程选项(Project Options) 版图选项(Layout Options) 电路仿真选项(Default Circuit Options)
• 设置快捷键(菜单 Tools> Hotkeys)
Environment
2
AWR2011设计环境– 1
Environment
基于矩量法仿真的软件介绍.doc
基于矩量法仿真的软件介绍基于矩量法仿真的微波EDA仿真软件基于矩量法仿真的EDA软件主要包括ADS（Advan ced Design System）、Sonnet电磁仿真软件、IE3D和Microwave office。
2.1 ADS仿真软件Agilent ADS(Advanced Design System)软件是在HP EESOF系列EDA软件基础上发展完善起来的大型综合设计软件，是美国安捷伦公司开发的大型综合设计软件，是为系统和电路工程师提供的可开发各种形式的射频设计，对于通信和航天／防御的应用，从最简单到最复杂，从离散射频／微波模块到集成MMIC。
从电路元件的仿真，模式识别的提取，新的仿真技术提供了高性能的仿真特性。
该软件可以在微机上运行，其前身是工作站运行的版本MDS（Microwave Design System）。
该软件还提供了一种新的滤波器的设计引导，可以使用智能化的设计规范的用户界面来分析和综合射频／微波回路集总元滤波器，并可提供对平面电路进行场分析和优化功能。
它允许工程师定义频率范围，材料特性，参数的数量和根据用户的需要自动产生关键的无源器件模式。
该软件范围涵盖了小至元器件，大到系统级的设计和分析。
尤其是其强大的仿真设计手段可在时域或频域内实现对数字或模拟、线性或非线性电路的综合仿真分析与优化，并可对设计结果进行成品率分析与优化，从而大大提高了复杂电路的设计效率，使之成为设计人员的有效工具。
2.2 Sonnet仿真软件Sonnet 是一种基于矩量法的电磁仿真软件，提供面向3D平面高频电路设计系统以及在微波、毫米波领域和电磁兼容/电磁干扰设计的EDA工具。
SonnetTM应用于平面高频电磁场分析，频率从1MHz 到几千GHz。
主要的应用有：微带匹配网络、微带电路、微带滤波器、带状线电路、带状线滤波器、过孔（层的连接或接地）、偶合线分析、PCB板电路分析、PCB板干扰分析、桥式螺线电感器、平面高温超导电路分析、毫米波集成电路（MMIC）设计和分析、混合匹配的电路分析、HDI 和LTCC 转换、单层或多层传输线的精确分析、多层的平面的电路分析、单层或多层的平面天线分析、平面天线阵分析、平面偶合孔的分析等。
电磁仿真软件flux教程
1.1.4. ANSYS
ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。该软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。
由于这里意在着重于电磁场分析，所以仅涉及“EMSight”模拟器。下面是它的具体功能：
“EMSight”模拟器是一个完整的三维电磁场模拟程序包,它可用于平面高频电路和天线结构的分析。模拟器分析的电路都安装在一个矩形的金属包装盒内,对于电路的层数和端口数并没有限制。它还具有显示微波平面电路内金属上电流和空间电场力线的能力。“EMSight”模拟器可以对微波平面电路进行许多种类的计算, (在该软件中称计算为测量)。除了可以计算电路的阻抗参量,导纳参量,散射参量,传输参量,混合参量之外,对于线性电路,它能计算辅助稳定因子,输入电容,群延迟,偶/奇模传输常数/阻抗/导纳,电压驻波比,端口输入阻抗/导纳,增益等。具有计算各种线/圆极化微带天线的电场方向图和功率方向图的能力,在计算天线时矩形的金属包装盒边界可以改变,顶部和底部可以改为自由空间阻抗,而侧壁可以拉远。在“EMSight”模拟器内也设有一个元件库,其特点是列入了大量的微带元件的资料如各种弯头,开路线,短截线,耦合器,阶梯, T形接头等。还包括了许多传输线的资料。
Microwave Office(微波办公室)教程 微波无源电路仿真技术(01平面电路)
简单PDK的四个文件
[Foundry] Name=AWR_Training Description=Example PDK for AWR Training Classes Version=1.0.0 [FilePathMacros] GDS_LIB=Library [File Locations] ModelPath=$DEFAULT;Models CellPath=$DEFAULT;Cells SymbolPath=$DEFAULT;Symbols LayerProcessFile=Library/AWR_Train ing_FR4.lpf AdditionalXML=AWR Training;Library/AWR_Training.xml DefaultTemplate=Library/AWR_Traini ng.emt EM_Models_Dir=$DEFAULT;NPorts
微波无源电路仿真技术
平面无源电路仿真
电子科技大学 贾宝富 博士
前言
平面无源电路仿真软件可以分为两类，一类是专门用于平 面无源电路电磁（EM）仿真的软件，例如：Sonnet和 IE3D。这类软件通常计算精度比较高，但图形输入界面不 太友好；功能单一。因此，这类软件的使用者不是很多。 另外一类平面无源电路仿真软件是既可以做电路仿真、又 可以做EM仿真的软件，例如：Agilent ADS、AWR Microwave Office、Agilent Genesys 和 Ansoft Designer等。这类软件既可以做无源电路的仿真又可以做 有源电路的仿真。因而用户较多。比较这些软件，其中 ADS和MWO是两款不错的软件。ADS的培训资料比较多 ，比较容易找到。MWO的资料比较少。而且根据我的使 用经验，MWO在做无源平面电路仿真时在优化手段和计 算精度上有其独到之处。因此，我们在这里给大家介绍 MWO在平面无源电路中的使用。
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Microwave Office 微波平面电路设计工具介绍1. 引言从八十年代开始,国际上微波电路技术已经从传统的波导及同轴线元器件和系统转移到采用微波平面电路(又称微波集成电路或微波印刷电路), 其特点是把电路印制在介质基片平面上。
体积,重量和成本都大大减小。
除了微带,共面波导,槽线,悬置线等无源电路以外, 微波半导体器件也可以集成在平面电路上, 构成混合微波集成电路。
目前除了某些大功率和高极化纯度的场合,微波平面电路已经几乎取代了在通信,电子战,雷达和武器系统中的各种常规形式的微波电路。
然而设计微波平面电路一直是一项困难的工作。
近年来设计工作变得更为复杂: 对电路的指标要求越来越高, 电路的功能越来越多, 电路的尺寸要求越做越小, 而设计周期却越来越短。
为了应付这一挑战, 美国加州的Applied Wave Research公司花费了十年时间研究出一种叫做“Microwave Office”(微波办公室)的软件, 据称这种软件为微波平面电路设计提供了最完整, 最快速和最精确的解答。
这种软件可以在Windows 95/98/NT操作系统下工作, 采用了面向对象的程序技术, 使用方便。
一个具有普通电脑操作水平和大学英语程度的微波工程师, 通常可以在三至四周时间内, 通过学习该软件提供的有关帮助文件, 掌握该软件最基本的使用技术。
然而, 要全面地掌握该软件的使用技术并不容易, 需要3~6个月或更多的时间。
该公司声称, 该软件价格不贵, 其目的是使各微波公司可以把它象工具一样安装在每个工程师的计算机桌面上。
据笔者所知, 该公司索要的$30,000的价位对国内大多数用户来说并不轻松, 但因为允许在网络上复制和共享, 所以对计算机很多, 并且内部联网的大公司还是可以接受。
为了推广, AWR公司在它的因特网网址上提供了“ Microwave Office (2.5版本)” 软件的试用本, 通过下载和索取密码, 可以得到一个月的免费试用权。
也可以向该公司在中国的代理商史泰普电子公司申请试用或购买。
该软件目前在国际上已有一定的著名度, 例如英国有名的Queen's大学高频研究组, 在它的因特网网页上介绍该校的高频电子学CAD设备时, 把"Microwave Office"和"HP-ADS","HP-MDS","HP-HFSS", "Sonnet", "Mathcad", "Matlab" 等软件并列为最有用的CAD计算软件。
2. 软件的功能和两个模拟器众所周知,微波工程问题通常可以通过电路的方法或者场的方法来加以研究。
“Microwave Office”软件是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的。
对于由集总元件构成的电路, 用电路的方法来处理较为简便。
该软件设有一个叫”VoltaireXL”的模拟器来处理集总元件构成的微波平面电路问题。
而对于由具体的微带几何图形构成的分布参数微波平面电路则采用场的方法较为有效, 该软件采用的是一个叫”EMSight”的模拟器来处理任何多层平面结构的三维电磁场的问题。
”VoltaireXL”模拟器实质上是一个威力强大的谐波平衡和Volterra模拟引擎,它采用单频和多频谐波平衡Volterra级数来进行非线性电路的模拟, 混频器分析, 高速线性电路分析,高速噪声分析。
它处理难度较大的微波电路问题的速度和精度优于其它品种的模拟器。
实际上Volterra级数分析法要比普通的多频谐波平衡法快10~100倍, 是分析近线性电路的交调的最快方法。
据称它是近十年来出现的最激动人心的电路模拟器。
模拟器内设一个元件库, 在建立电路模型时, 可以很方便地调出微波电路所用的一切元件,其中无源器件有电感,电阻,电容, 谐振电路, 微带线, 带状线, 同轴线等等, 非线性器件有双极晶体管, 场效应晶体管,二极管等等。
特别是该元件库收集了国际上三十余家家著名公司的微波有源器件和参数, 对于电路设计和计算非常有用。
值得提出的是“VoltaireXL”模拟器具有实时调谐功能。
在设计计算中, 经常需要调整电路的某些元件的参数, 以求获得最佳性能。
这个模拟器与其它软件不同之处在于它调整电路元件的参数并不需要重新从头开始计算, 而是打开一个叫做“可变调谐器” 的视窗,选择需调谐的元件的名称, 参数调谐的范围。
通过移动视窗上的滑杆, 就可以使参数值从最小变化到最大。
模拟器的图表视窗就马上把参数的变化对于整个电路性能的影响表现出来。
这一优点是因为模拟器采用了一种叫做“增量计算”的先进分析技术, 避免了软件的许多重复计算。
”EMSight”模拟器是一个完整的三维电磁场模拟程序包, 它可用于平面高频电路和天线结构的分析。
方法的特点是把一种威力强大的修正谱域矩量法与直观的视窗图形用户界面(GUI)技术结合起来。
该模拟器可以精确地确定平面结构的等效多端口网络散射参量。
”EMSight”模拟器除了能进行常用的点频逐点计算之外, 还安装了快速扫频(FFS)算法。
所以这种模拟器计算三维电磁场的精度与其它在工业上常用的方法相同, 而计算速度却快得多。
它可以分析下列电路的电气特性: 射频集成电路 (RFIC), 微波单片集成电路(MMIC), 微带贴片天线和高速印制电路(PCB)。
”EMSight”模拟器分析的电路都安装在一个矩形的金属包装盒内, 对于电路的层数和端口数并没有限制。
分析时模拟器自动地对所计算的对象进行分割, 在电流密度变化大的地方, 网格分得细, 即单元尺寸取得小。
而在电流密度变化小的地方, 单元尺寸取得大。
用户也可以根据需要自行调节网格密度。
”EMSight”模拟器还具有显示微波平面电路内金属上电流和空间电场力线的能力。
电流或电场均可以以三维或二维的形式来显示, 箭头表示电流的流向或电场的指向, 而力线颜色的深浅表示电流或电场的强弱。
”EMSight”模拟器可以对微波平面电路进行许多种类的计算, (在该软件中称计算为测量)。
除了可以计算电路的阻抗参量,导纳参量,散射参量,传输参量, 混合参量之外, 对于线性电路,它能计算辅助稳定因子,输入电容,群延迟, 偶/奇模传输常数/阻抗/导纳, 电压驻波比, 端口输入阻抗/导纳, 增益等。
”EMSight”模拟器具有计算各种线/圆极化微带天线的电场方向图和功率方向图的能力, 在计算天线时矩形的金属包装盒边界可以改变, 顶部和底部可以改为自由空间阻抗,而侧壁可以拉远。
方向图可以用直角坐标或极坐标显示, 用线性显示或对数显示。
在”EMSight”模拟器内也设有一个元件库, 其特点是列入了大量的微带元件的资料如各种弯头, 开路线, 短截线, 耦合器, 阶梯, T形接头等。
还包括了许多传输线的资料。
安装“Microwave Office”软件对于计算机的硬件的基本要求是: 主频200+MHz奔腾II中央处理器(或等效的微处理机系统), 128 MB RAM内存, Windows 95,Windows 98 或Windows NT操作系统。
对于复杂的电磁结构和电路则推荐使用256 MB 以上内存的工作站。
3. 使用情况介绍: 笔者在HP公司Kayak XA小型工作站上对该软件从主要功能, 解决平面电路问题的能力, 计算的精度, 使用的方便与否等几个方面进行了考察。
笔者计算了两个典型的平面电路问题: (1)矩形微带贴片天线; (2)微带耦合器。
工作站采用奔腾II中央处理器,主频为300MHz, 内存RAM为64MB, 硬盘容量为4000MB。
在工程设计的起始阶段, 往往需要确定微带线的基本尺寸。
软件给微带线的设计提供了方便的使用环境。
软件中设有一个"传输线计算器", 对于五种常用的传输线, 即: 微带线, 带状线, 共面波导, 接地共面波导和槽线, 进行极其方便的分析和综合。
该计算器实际上是一个表格。
例如对于微带线的分析。
只要在表格内填上微带线和基片的几何尺寸,基片的介电常数和损耗角, 工作频率, 然后按一下视窗内的"分析"按钮, 马上可以得到该微带线的电气参数包括阻抗, 有效介电常数, 传播常数, 衰减和电长度。
而对于微带线的综合, 只要在表格内填上所设计的微带线的工作频率, 阻抗和电长度, (基片的尺寸和介电常数已选定), 则按一下视窗内的"综合"按钮, 马上可以得到该微带线的导体宽度和长度。
两个实例的计算情况如下: (1)矩形微带贴片天线贴片的尺寸为a=11.43 cm,b=7.62 cm, 基片h=1.60 mm, εr=2.62, 工作频率F=1187MHz,馈电方式采用边馈。
贴片所在的XY平面剖分的基本单元尺寸选为dx=dy=2 mm, 基片的X方向尺寸为150mm, Y方向尺寸为100mm。
这是一个由具体的微带尺寸构成的"场"问题, 用这些几何尺寸可以建立一个EMSight电磁结构, 。
结构分成两层,上层是空气层,其顶板是开放的自由空间,取阻抗为377欧姆; 下层是介质基片层, 底板是金属接地平面。
在空气与介质交界面上建立微带天线的几何图形。
使用软件中的EMSight模拟器, 可以很方便地算得天线的E面和H面功率方向图, 圆锥切割方向图以及天线的散射参数S11。
在文献[2]的图1-12有用腔体理论计算的这个例子的E面和H面的电场方向图。
比较可见二者基本上是一致的。
但是本软件较腔体理论计算的优点在于用矩量法计算方向图时, 能把馈线对方向图的影响考虑在内。