μWaveRiders:RF /マイクロ波の学生様向けCadence AWRの大学プログラム

　Team RF "μWaveRiders" ブログシリーズがCadence AWR RF製品のためのショーケースとしてデビューします。月ごとの話題はCadence AWR Design Environmentのリリースのハイライト, 機能ビデオ, Cadenceの教育関係ネットワークのニュース,ソフトウェアのヒント, トリック, カスタマイズ, 機能のスポットライトの中で変わります。 このシリーズの新しいブログに関する通知を受け取るために、Subscribe Nowをクリックし、Subscriptions部にメールアドレスを入力してください。

　AWRの大学プログラムは2002年に始まり、3大陸の7つの大学で7人の学生が参加しました。2020年にCadenceのアカデミックネットワークに参加する前は、AWRフレキシブルライセンスプログラムは、測定可能な使用状況データがないネットワークライセンスを使用している学校の推定1000人の学生を除いて、学期ごとに約300の大学で約4000人の学生に成長しました。

　RF /マイクロ波研究分野の学生様向けに、Cadence AWR Design Environmentプラットフォームは、理論的概念の検証から業界全体をカバーする高度な設計機能に至るまで、多くの業務に非常に役立つさまざまなツールを提供しています。AWRアカデミックライセンスバンドルには、次のような機能が含まれています:

• 共通データベースを共有する回路図と物理レイアウト。どちらかの画面での変更は、両方の画面の回路に影響します。
• 線形回路解析 (周波数領域)
  • 受動回路 (フィルタ、電力分配器、カプラ等)
  • 小信号増幅器 (低雑音増幅器、高い線形性を持つ増幅器)
• 非線形回路解析
  • ハーモニックバランス (周波数領域)
  • トランジェント (時間領域)
• モーメント法を利用するCadence AWR AXIEM 3D平面電磁界(EM)ソルバ
• 有限要素法を利用するCadence AWR Analyst 3D FEM EMソルバ
• Cadence AWR Visual System Simulator（VSS）通信およびレーダーシステム設計ソフトウェア。いくつかのシステムレベルの分析機能を提供します:
  • RF Budget: カスケード接続される動作エレメント (AMP, FILTER, MIXER等)
  • RF Inspector: 回路で生成されたすべてのスペクトラム要素の非常に詳細な分析。増幅器は、ユーザー指定のレベルまで高調波を生成します。ミキサーは、ユーザー指定のレベルまでの相互変調周波数を生成します。これらの項目はすべて相互作用し、システムを通じて観測されます。
  • 時間領域: QAM（Quadrature Amplitude Modulation）などの基本的な方式から最新の5G変調方式まで、デジタル変調された信号の分析。
• ウィザード: フィルタ、整合回路、一般的な回路合成、周波数計画などのためのいくつかの合成ツール。

　さまざまなツールが単一の設計環境に統合されているため、ツール間の相互作用が可能です。この相互運用性の2つの例を次に示します（それぞれの詳細については、今後のブログを参照してください）。

回路設計をシステムレベルへ

　お客様は、AWR VSSソフトウェアの動作モデルを使用してRFシステムの設計を開始し、「理想的な」システムと呼ばれるものを生成できます。これらのエレメントが動作レベルで定義されると、各サブサーキットをCadence AWR Microwave Officeソフトウェアで設計でき、実際の設計で、システムの作成に使用された動作モデルを置き換えることができます。これらの画像は、動作モデルがユーザー定義のLCフィルタに置き換えられたバンドパスフィルタを示しています。

理想的なシステム

フィルタ設計を含む理想的なシステム

回路図レイアウトを利用した電磁界解析の実行

　期待されるレイアウトには、理想的な回路図エレメントでは適切に処理されない複雑な機能が含まれている場合があります。（最も単純な例は、基本的な単一回線モデルを使用しているが、線路間にある程度の結合があるほど十分に近い伝送線路です。） 「EM抽出」と呼ばれる機能により、回路図レイアウトでEMソルバを駆動し、物理構造の正確な解を計算できます。回路図エレメントは、EM解析を駆動するために使用される物理レイアウトを生成し、これらの回路図エレメントは回路図から効果的に削除されます。削除された回路図エレメントの解はEMによる解で置き換えられ、他のすべてのエレメントが適切なポートでEMによる解に再接続されて、全体的な解が作成されます。削除/再接続プロセスは100％自動化されています。

表面実装部品を含む回路図レイアウト

抽出された電磁界構造

　AWRユニバーシティプログラムには、学生と教職員の両方が利用できる技術サポートリソースが含まれています。また、教授は、予定されたクラスセッション中に、そのクラスの研究トピックに関連するAWR設計環境プラットフォームの部分に焦点を当てたライブチュートリアルをリクエストすることができます。入門的なRF/マイクロ波のクラスは通常、フィルタや電力分割器などの受動構造をカバーするチュートリアルの恩恵を受けますが、より高度なクラスは電力増幅器やアンテナに焦点を当てられかもしれません。これらのチュートリアルは、アプリケーションの全範囲をカバーしており、一般的にリクエストに応じて利用できます。

　AWRユニバーシティプログラムに関する質問については、awr.university.program@cadence.comにメールを送付してください。

By:Mark Saffian
Consultant - WFO
Cadence AWR R&D - U.S.

Translator: Tsutomu Sugawara

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