Utilize o Melhor Software de Design RF para PCBs de Alta Frequência

Zachariah Peterson
|  Criada: Setembro 7, 2022
Melhor Software de Design RF

Projetar sistemas de frequência de rádio para suportar altas frequências e interfaces digitais é desafiador e requer as melhores ferramentas de software de design RF. A engenharia RF em uma banda de alta GHz exige o melhor software de design RF para garantir roteamento preciso de trilhas de PCB, design de empilhamento de camadas e design de circuito. Use o Altium Designer para o seu processo de design RF e para levar seu próximo sistema de banda GHz para a fabricação.

ALTIUM DESIGNER

Uma aplicação unificada de software de design de PCB com recursos de design de circuito, um poderoso editor de PCB e recursos de simulação para profissionais de engenharia RF.

Muitos engenheiros eletrônicos estão familiarizados com conceitos de design digital, mas e quanto às peculiaridades do design RF? O campo é às vezes chamado de "magia negra" e por um bom motivo, já que grande parte da disciplina requer estudar e entender o eletromagnetismo em um nível profundo. Para o designer RF, eles precisam de um conjunto particular de recursos de design que possam ajudá-los a modelar seus sistemas, bem como transferir designs para um layout de PCB. Eles também precisam de controle total sobre sua documentação de design para garantir que seus designs serão fabricados conforme a especificação.

Os designers que utilizam o melhor software de design RF podem realizar uma variedade de simulações a nível de sistema no nível do circuito, bem como construir um layout de PCB para o seu novo dispositivo. Uma plataforma como o Altium Designer dá aos usuários controle total sobre seus designs RF por meio de ferramentas de simulação dentro do esquemático, simulações pós-layout para simulação de diafonia e reflexão, um gerenciador de pilha de camadas para construir uma placa de circuito e integrações com outras ferramentas de design. Quando você precisa projetar um PCB RF para suportar sistemas operando em qualquer frequência, desde bandas de GHz até mmWave, use uma plataforma de design abrangente como o Altium Designer, o melhor software de design digital, RF e de sinal misto do setor.

Design e Simulação Precisos de Sistemas em Engenharia RF

Todo novo sistema eletrônico começará como um design de circuito, e os engenheiros eletrônicos precisam de ferramentas de design e simulação poderosas para construir e qualificar sistemas RF. O melhor software de design de circuito RF deve fornecer um conjunto de ferramentas de simulação para simulação de circuitos que vão além dos componentes genéricos encontrados em aplicações típicas de simulação SPICE.

  • Um motor de simulação SPICE integrado
  • Importar modelos de simulação extraídos de outros programas
  • Correspondência de design de circuito com acesso a componentes reais
  • Criação de footprint para componentes impressos e atribuição a componentes em bibliotecas de componentes

Como exemplo, considere dispositivos impressos padrão como um divisor Wilkinson ou um acoplador. Esses dispositivos podem ser representados em um esquemático no seu software de design de PCB como um símbolo esquemático multi-porta. Em um programa de solver de campo externo (como CST, Ansys, Simbeor, etc.), é possível extrair o modelo de subcircuito SPICE equivalente para esses dispositivos. Esses modelos SPICE equivalentes podem então ser salvos em um formato de modelo padrão (MixedSim, LTSpice, PSpice, etc.). Após salvar um modelo, o símbolo e o footprint para o componente impresso podem ser projetados, e a simulação pode ser anexada ao componente em uma folha esquemática.

Wilkinson power divider schematic
Componentes impresos como divisores de energia Wilkinson podem ser criados como símbolos esquemáticos com uma pegada. Estes componentes podem então ter um símbolo esquemático anexado a eles.

Qualquer um desses componentes que tenha um modelo anexado pode ser usado em uma simulação SPICE para avaliar a funcionalidade do sistema.

Recursos para Design RF

Altium Designer inclui o melhor editor de esquemáticos que oferece acesso a uma ampla gama de componentes reais com modelos de simulação para uso em design e análise de circuitos RF. Os designers podem simplificar o processo de design RF, ao mesmo tempo que auxiliam no design e análise em nível de sistema. É simples criar componentes em seus esquemáticos para avaliação e simulação com o conjunto completo de ferramentas de criação de componentes e recursos de simulação do Altium Designer. Como outros simuladores baseados em SPICE, o Altium Designer também ajuda você a trabalhar com sistemas de sinal misto em engenharia RF.

RF circuit design

A análise transiente de designs de circuitos RF e outras simulações são simplificadas no editor de esquemáticos do Altium Designer.

Layout de PCB RF Com o Melhor Software de Design RF

Uma vez que os componentes são projetados, os esquemas estão completos e a funcionalidade do sistema é simulada, seu software de design RF deve auxiliar no layout físico da PCB com um Editor de PCB de classe mundial. O conjunto completo de ferramentas de roteamento e layout de componentes no Altium Designer ajudará você a posicionar componentes, rotear linhas de transmissão e garantir a conformidade com as regras de design em uma única aplicação.

Com um poderoso conjunto de recursos de roteamento, você pode garantir a correspondência de impedância nas linhas de transmissão com design para baixa perda de inserção em suas trilhas de PCB. Você terá controle total sobre o layout da sua PCB, bem como recursos de verificação poderosos em uma única aplicação de software de design RF. Os recursos de verificação de que você precisa em um software de design RF estão disponíveis para redes específicas ou grupos de redes no Altium Designer, assim como em aplicações de terceiros. O Altium Designer dá acesso a ambos os conjuntos de ferramentas de verificação para ajudar a garantir que seu layout físico corresponda à funcionalidade que você espera do seu design de sistema.

Simulações Pós-Layout e Solucionadores de Campo Eletromagnético de Terceiros

Após completar o layout da PCB do seu projeto de RF, é importante submeter o design a uma rodada de simulações para garantir que quaisquer problemas de integridade do sinal de RF sejam resolvidos ou prevenidos. O Altium Designer inclui um conjunto de ferramentas de simulação pós-layout que podem ser usadas para análise de reflexão e diafonia, bem como análise de resposta ao impulso, projetando um pulso de entrada curto na ferramenta de estímulo. A ferramenta de simulação no Altium Designer opera dentro do Editor de PCB em uma base de rede por rede para ajudá-lo a acelerar a verificação do design antes da prototipagem.

Para trabalhos em simuladores de terceiros, o Altium Designer pode ser usado para exportar seus dados de design em múltiplos formatos que são usados por ferramentas eletromagnéticas líderes da indústria.

  • Modelos STEP e Parasolid
  • Modelos IDF (EMN/EMP)
  • Exportações Ansys EDB
  • ODB++ para simuladores específicos de PCB

Essas ferramentas se uniram para otimizar o processo de design de RF de alta frequência com recursos poderosos de design, layout e simulação. O Altium Designer inclui um conjunto adicional de ferramentas de simulação para ajudá-lo a verificar seu design antes da fabricação.

Hybrid RF PCB stackup
Esta empilhagem híbrida de PCB RF inclui materiais de laminado Rogers e Isola com folhas de cobre laminadas e de baixo perfil.​​

Software de Design de RF Que Leva Você à Fabricação

O Altium Designer não para com ferramentas de design e layout de circuitos de RF. Após usar recursos de simulação integrados e de terceiros, os projetistas de RF podem rapidamente preparar sua placa para a fabricação em processos padrão. Nunca foi tão fácil preparar um novo design de RF para fabricação em grande volume, incluindo designs de RF de alta frequência avançados. Você pode aproveitar as seguintes características de fabricação no Altium Designer:

  • Gerador de arquivos Gerber nos formatos de arquivo mais recentes (RS-274-X e X2)
  • Geração de desenhos de fabricação e montagem com a utilidade Draftsman
  • Geração de lista de materiais com verificação automatizada da cadeia de suprimentos
  • Arquivo de furação NC, arquivo de pick-and-place e geração de netlist

A principal vantagem do Altium Designer sobre outras plataformas de software de design RF e aplicações de design de PCB vem de seu ambiente de design integrado. Tudo o que você precisa para o design de circuitos RF, layout de PCB e roteamento de linhas de transmissão, e simulação pós-layout está incluído em uma única aplicação. O Altium Designer ajuda você a permanecer produtivo e a projetar tecnologia de ponta com a aplicação de design de PCB mais poderosa da indústria para o desenvolvimento de produtos.

Experimente o Design Orientado por Regras no Altium Designer

O motor de design orientado por regras no Altium Designer unifica todas as ferramentas de design de que você precisa em uma única aplicação. Quando você precisa criar um sistema analógico de alta frequência ou um PCB de sinal misto, as ferramentas de design orientado por regras no Altium Designer mantêm você produtivo e garantem que seu design atenda aos requisitos da sua aplicação. O melhor de tudo, você não precisará usar programas externos para design de filtro RF, simulação e controle de impedância; tudo o que você precisa pode ser encontrado no Altium Designer.

PCB layout in Altium Designer
Design, local, rota e fabricação de sistemas RF em Altium Designer.

Pare de usar programas separados para layout de PCB RF, design de circuitos RF, simulação, solvers de campo e análise. Em vez disso, assuma o controle sobre todos os aspectos do seu layout de PCB RF com o conjunto completo de ferramentas de design de PCB no Altium Designer. Somente o Altium ajuda você a permanecer na vanguarda da tecnologia enquanto colabora e mantém a produtividade.

Altium Designer no Altium 365 oferece um nível de integração sem precedentes para a indústria eletrônica, até então relegado ao mundo do desenvolvimento de software, permitindo que os designers trabalhem de casa e alcancem níveis de eficiência sem precedentes.

Quando você terminar seu projeto e quiser liberar os arquivos para o seu fabricante, a plataforma Altium 365 facilita a colaboração e o compartilhamento dos seus projetos.

Apenas começamos a explorar o que é possível com Altium Designer no Altium 365. Comece sua avaliação gratuita do Altium Designer + Altium 365 hoje.

Sobre o autor

Sobre o autor

Zachariah Peterson tem vasta experiência técnica na área acadêmica e na indústria. Atualmente, presta serviços de pesquisa, projeto e marketing para empresas do setor eletrônico. Antes de trabalhar na indústria de PCB, lecionou na Portland State University e conduziu pesquisas sobre teoria, materiais e estabilidade de laser aleatório. A experiência de Peterson em pesquisa científica abrange assuntos relacionados aos lasers de nanopartículas, dispositivos semicondutores eletrônicos e optoeletrônicos, sensores ambientais e padrões estocásticos. Seu trabalho foi publicado em mais de uma dezena de jornais avaliados por colegas e atas de conferência, além disso, escreveu mais de dois mil artigos técnicos sobre projeto de PCB para diversas empresas. É membro da IEEE Photonics Society, da IEEE Electronics Packaging Society, da American Physical Society e da Printed Circuit Engineering Association (PCEA). Anteriormente, atuou como membro com direito a voto no Comitê Consultivo Técnico de Computação Quântica do INCITS, onde trabalhou em padrões técnicos para eletrônica quântica e, no momento, atua no grupo de trabalho P3186 do IEEE, que tem como foco a interface de portas que representam sinais fotônicos com simuladores de circuitos da classe SPICE.

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