By Scott Liu, Graser
在現行射頻(RF) PCB 設計中，我們常面臨在極有限的空間限制下進行設計，尤其 PCB 板內互連的RF路徑常需要與 PCB 板上外部元件或是其他高速訊號線同時考慮。另外，還需考量 RF 路徑在設計上是否會受到板材和疊層、元器件放置與其他高速佈線電路的影響。
為了能更有效了解以上種種因素對於RF路徑的影響來找出問題， AWR 提供了一系列的 Wizard (精靈)功能和強大的電磁場求解器 - AXIEM 3D planar MoM EM simulator，幫助使用者只需藉由幾個步驟就能快速進行電磁場分析。
本文將解析各項 Wizard 功能要點和運用時機。
AWR Microwave Office 設計環境平台提供了 PCB Import Wizard (PCB 匯入精靈) 和 PCB EM Setup Wizard (PCB 電磁設置精靈)，使用者能夠透過這二項便利的 Wizard 對需要驗證的訊號線與布局區域，加速訊號路徑的提取，並且可對取出來的布局區域做適時的簡化來減少電磁 (EM) 分析時的網格 (Mesh) 計算，然後再帶入至 AWR AXIEM Simulator 中做 EM 分析。最終，你可以將 EM 的結果轉換為布局式的元件符號 (Symbol)，使其易於與 Lump 或 TLine 等元件連結進行阻抗設計以實現最佳阻抗設計。甚至也可結合 AWR Visual System Simulator (VSS)，進一步去觀察訊號線的阻抗或是相位可能對通道品質，如相鄰通道功率比 (ACPR) 或是誤差向量幅度 (EVM)… 的影響，進而找出改善方式。
PCB 匯入精靈 (PCB Import Wizard)
PCB Import Wizard 提供快速匯入 PCB 設計格式的介面，可支援導入 3DI / Allegro / IPC-2581 / ODB++ / Gerber 等格式，可藉由 Layers 與 Nets 的設置決定是否要過濾掉匯入的 layer 與 net 資訊， 更方便的是你可以將原本已經定義好的材料如 DK/DF 與厚度… 直接藉由 Wizard 導入進到 AWR 中， 以便後續進行電磁模擬的分析，且現已可以直接導入 Allegro 的 Layout 格式。
PCB 電磁設置精靈 (PCB EM SetUp Wizard)
PCB EM SetUp Wizard 用於快速提取需要做電磁場分析的線路與區域。 Wizard 的操作非常容易便捷，點選表單中的 Smart Select 就可以快速將整路需要做電磁場分析的線徑一次選取。 你僅需要選擇 Pin 或是 Net，如此 AWR 就可以使用紀錄在線路上 Net 與 Pin 的資訊一次性的將整條路徑選取。 然後 Wizard 將自動識別出 Pin 的位置，並自動加上 Port，最後進行電磁場分析區域的裁切。 你可再依照自己電腦的能力或是依計算精度與效能的權衡決定是否要對其結構簡化，如此就完成了電磁場分析的前置準備。然後，你就可以開始直接運行 AXIEM 電磁模擬。
EM 分析 (AXIEM)
AWR 的 AXIEM 為三維平面式電磁分析工具。 無論是針對射頻印刷電路板 (RF PCB)、模組、低溫共燒陶瓷封裝 (LTCC)、單晶微波積體電路 (MMIC)、射頻積體電路 (RFIC) 或天線的特性分析或是最佳化， AXIEM 的模擬準確度、性能和速度無庸置疑，助力縮短設計周期，為您節省寶貴的時間和金錢。
元件符號產生器精靈 (Symbol Generator Wizard)
在電磁 (EM) 分析後，為了使 EM 的 S 參數模型與元器件更容易的去混合設計在搭配不同廠牌、尺寸 / 規格的元件，或是使用傳輸線模型進行阻抗設計或是最佳化，AWR 的 Symbol Generator Wizard 能夠將 EM Layout 的 Pattern 直接產生出一樣的符號視圖 (Symbol View)，使得可以在電路視圖 (Schematic View) 當中選用並直接在原本 Pin 的位置上連結元器件，讓混合設計更加容易進行與驗證。
最佳化設計
AWR 提供最佳化設計方法，具有自動調整電路元件參數，如電路元件值、傳輸線長度或是對傳輸線或 Layout 結構做參數化設置，使其最佳化分析時可以自動疊代參數化的長度進行電磁分析，以實現用戶指定的目標性能。
AWR V16 已於日前發佈，最重要的幾項包括：
 |
與 Allegro 整合：確保與 PCB 和 IC 封裝設計流程的製造相容性和射頻整合 |
|---|---|
|
與 Virtuoso 整合：利用 AWR Microwave Office 完成射頻前端設計 IP，並將其與 Virtuoso Layout Suite 結合使用，以進行積體電路和模組整合 |
|
與 Clarity 3D Solver 整合：支援 EM 分析，用於大型射頻結構的設計驗證，例如模組封裝和相控陣饋電網路 |
|
與 Celsius Thermal Solver 整合：為單片微波 IC (MMIC) 和 PCB 高功率射頻應用提供熱分析 |
|
AWR 增強功能：利用設計自動化和有限元分析 (FEA) 求解器性能的增強，加速射頻 IP 的創建 |