Sử dụng Phần mềm Thiết kế RF Tốt nhất cho PCB Tần số Cao

Thiết kế hệ thống tần số vô tuyến để hỗ trợ tần số cao và giao diện số là một thách thức và đòi hỏi phải có những công cụ phần mềm thiết kế RF tốt nhất. Kỹ thuật RF ở băng tần GHz cao đòi hỏi phần mềm thiết kế RF tốt nhất để đảm bảo định tuyến dấu vết PCB chính xác, thiết kế xếp lớp và thiết kế mạch. Sử dụng Altium Designer cho quy trình thiết kế RF của bạn và để đưa hệ thống băng tần GHz tiếp theo của bạn vào sản xuất.

ALTIUM DESIGNER

Một ứng dụng phần mềm thiết kế PCB thống nhất với các tính năng thiết kế mạch, một trình biên tập PCB mạnh mẽ, và các tính năng mô phỏng cho các chuyên gia kỹ thuật RF.

Nhiều kỹ sư điện tử quen thuộc với các khái niệm thiết kế số, nhưng còn những đặc thù của thiết kế RF thì sao? Lĩnh vực này đôi khi được gọi là "phép thuật đen" và có lý do của nó, vì phần lớn kỷ luật đòi hỏi phải nghiên cứu và hiểu biết về điện từ học ở một mức độ sâu sắc. Đối với nhà thiết kế RF, họ cần một bộ tính năng thiết kế cụ thể có thể giúp họ mô hình hóa hệ thống cũng như chuyển các thiết kế vào bố trí PCB. Họ cũng cần kiểm soát đầy đủ đối với tài liệu thiết kế của mình để đảm bảo rằng các thiết kế của họ sẽ được sản xuất theo đặc tả.

Các nhà thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế RF tốt nhất có thể thực hiện nhiều loại mô phỏng ở cấp độ hệ thống tại cấp độ mạch, cũng như xây dựng bố cục PCB cho thiết bị mới của họ. Một nền tảng như Altium Designer cho phép người dùng kiểm soát hoàn toàn các thiết kế RF thông qua các công cụ mô phỏng bên trong sơ đồ, mô phỏng sau bố trí cho crosstalk và mô phỏng phản xạ, một trình quản lý lớp xếp chồng để xây dựng một bảng mạch, và tích hợp với các công cụ thiết kế khác. Khi bạn cần thiết kế một PCB RF để hỗ trợ các hệ thống hoạt động ở bất kỳ tần số nào, từ băng tần GHz đến mmWave, hãy sử dụng một nền tảng thiết kế toàn diện như Altium Designer, phần mềm thiết kế kỹ thuật số, RF và tín hiệu hỗn hợp tốt nhất của ngành.

Thiết kế và Mô phỏng Hệ thống Chính xác trong Kỹ thuật RF

Mỗi hệ thống điện tử mới sẽ bắt đầu như một thiết kế mạch, và các kỹ sư điện tử cần những công cụ thiết kế và mô phỏng mạnh mẽ để xây dựng và đánh giá các hệ thống RF. Phần mềm thiết kế mạch RF tốt nhất nên cung cấp một bộ công cụ mô phỏng cho mô phỏng mạch vượt ra ngoài các thành phần chung được tìm thấy trong các ứng dụng mô phỏng SPICE thông thường.

• Một động cơ mô phỏng SPICE tích hợp
• Nhập mô hình mô phỏng được trích xuất từ các chương trình khác
• Phù hợp thiết kế mạch với việc truy cập vào các linh kiện thực
• Tạo footprint cho các linh kiện in và gán cho các linh kiện trong thư viện linh kiện

Lấy ví dụ, xem xét các thiết bị in tiêu chuẩn như bộ chia Wilkinson hoặc một bộ ghép. Những thiết bị này có thể được biểu diễn trong sơ đồ mạch của phần mềm thiết kế PCB của bạn dưới dạng biểu tượng sơ đồ đa cổng. Trong một chương trình giải quyết trường bên ngoài (như CST, Ansys, Simbeor, v.v.), có thể trích xuất mô hình con mạch SPICE tương đương cho những thiết bị này. Những mô hình SPICE tương đương này sau đó có thể được lưu trong một định dạng mô hình tiêu chuẩn (MixedSim, LTSpice, PSpice, v.v.). Sau khi lưu một mô hình, biểu tượng và footprint cho linh kiện in có thể được thiết kế, và mô phỏng có thể được gắn với linh kiện trong một tờ sơ đồ.

Bất kỳ linh kiện nào có mô hình gắn kèm có thể được sử dụng trong mô phỏng SPICE để đánh giá chức năng hệ thống.

Tài nguyên cho Thiết kế RF

Altium Designer bao gồm trình chỉnh sửa sơ đồ tốt nhất, cung cấp quyền truy cập vào một loạt các linh kiện thực tế với các mô hình mô phỏng để sử dụng trong thiết kế và phân tích mạch RF. Các nhà thiết kế có thể tối ưu hóa quy trình thiết kế RF đồng thời hỗ trợ thiết kế và phân tích ở cấp độ hệ thống. Việc tạo các linh kiện trong sơ đồ của bạn để đánh giá và mô phỏng trở nên đơn giản với bộ công cụ tạo linh kiện đầy đủ và các tính năng mô phỏng của Altium Designer. Giống như các bộ mô phỏng dựa trên SPICE khác, Altium Designer cũng giúp bạn làm việc với các hệ thống tín hiệu hỗn hợp trong kỹ thuật RF.

• Thiết kế mạch RF bao gồm nhiều nhiệm vụ ở phía trước, bao gồm thiết kế mạng lưới khớp trở kháng, thiết kế bộ lọc, tạo dấu chân cho bố cục PCB vật lý, và nhiều hơn nữa.

  Tìm hiểu thêm về thiết kế mạch RF.

• Các mạch RF in có thể yêu cầu các mô hình SPICE độc đáo được trích xuất từ các trình giải quyết trường bên ngoài hoặc các ứng dụng mô hình hóa. Altium Designer hỗ trợ các mô hình này bên trong bộ mô phỏng SPICE tích hợp và thư viện linh kiện.

  Tìm hiểu thêm về hỗ trợ cho các mô hình mô phỏng bên thứ ba trong Altium Designer.

• Môi trường thiết kế tích hợp của Altium Designer làm cho việc tạo và chạy các mô phỏng SPICE trở nên đơn giản.

  Tìm hiểu thêm về việc chạy các mô phỏng SPICE trong Altium Designer.

Phân tích chuyển tiếp của các thiết kế mạch RF và các mô phỏng khác được tối ưu hóa trong trình chỉnh sửa sơ đồ của Altium Designer.

Bố cục PCB RF Với Phần mềm Thiết kế RF Tốt nhất

Sau khi các thành phần được thiết kế, sơ đồ mạch hoàn thành, và chức năng hệ thống được mô phỏng, phần mềm thiết kế RF của bạn nên hỗ trợ bố cục PCB vật lý với một Trình chỉnh sửa PCB hàng đầu thế giới. Bộ công cụ đầy đủ về định tuyến và bố trí thành phần trong Altium Designer sẽ giúp bạn đặt thành phần, định tuyến đường truyền và đảm bảo tuân thủ các quy tắc thiết kế trong một ứng dụng duy nhất.

Với một bộ tính năng định tuyến mạnh mẽ, bạn có thể đảm bảo khớp trở kháng trong các đường truyền với thiết kế để giảm thiểu tổn hao chèn trong các đường mạch PCB của bạn. Bạn sẽ có quyền kiểm soát đầy đủ đối với bố cục PCB của mình, cũng như các tính năng xác minh mạnh mẽ trong một ứng dụng phần mềm thiết kế RF duy nhất. Các tính năng xác minh bạn cần trong phần mềm thiết kế RF có sẵn cho các mạng cụ thể hoặc nhóm mạng trong Altium Designer, cũng như trong các ứng dụng của bên thứ ba. Altium Designer cung cấp cho bạn quyền truy cập vào cả hai bộ công cụ xác minh để giúp đảm bảo bố cục vật lý của bạn phù hợp với chức năng bạn mong đợi từ thiết kế hệ thống của mình.

Mô phỏng Sau Bố cục và Các Bộ Giải Quyết Trường Điện Từ của Bên Thứ Ba

Sau khi bạn hoàn thành bố cục PCB của thiết kế RF, điều quan trọng là phải đưa thiết kế qua một vòng mô phỏng để đảm bảo rằng bất kỳ vấn đề nào liên quan đến tính toàn vẹn của tín hiệu RF được giải quyết hoặc ngăn chặn. Altium Designer bao gồm một bộ công cụ mô phỏng sau bố cục có thể được sử dụng để phân tích phản xạ và nhiễu chéo, cũng như phân tích phản ứng xung bằng cách thiết kế một xung đầu vào ngắn trong công cụ kích thích. Công cụ mô phỏng trong Altium Designer hoạt động bên trong PCB Editor trên cơ sở từng mạch để giúp bạn tăng tốc độ xác minh thiết kế trước khi chế tạo mẫu.

Đối với công việc trong các bộ mô phỏng của bên thứ ba, Altium Designer có thể được sử dụng để xuất dữ liệu thiết kế của bạn sang nhiều định dạng được sử dụng bởi các công cụ điện từ hàng đầu trong ngành.

• Mô hình STEP và Parasolid
• Mô hình IDF (EMN/EMP)
• Xuất Ansys EDB
• ODB++ cho các bộ mô phỏng cụ thể PCB

Những công cụ này đã được kết hợp lại để tối ưu hóa quy trình thiết kế RF tần số cao với các tính năng thiết kế, bố cục và mô phỏng mạnh mẽ. Altium Designer bao gồm một bộ công cụ mô phỏng bổ sung để giúp bạn xác minh thiết kế trước khi sản xuất.

• Altium Designer giúp bạn dễ dàng chuyển thiết kế của mình vào phần mềm mô phỏng Ansys và các bộ giải phương trình trường điện từ với tiện ích mở rộng EDB Exporter.

  Tìm hiểu thêm về cách kết nối thiết kế của bạn với Ansys SIwave cho mô phỏng và phân tích EMI vi sóng.

• Thiết kế để hoạt động ở băng tần GHz có thể khó khăn nếu không có bộ công cụ thiết kế và phân tích PCB phù hợp.

  Tìm hiểu thêm về thiết kế băng tần radio GHz trong Altium Designer.

• Sự can thiệp RF và phát xạ sóng điện từ là những vấn đề liên tục trong thiết kế và phân tích PCB RF. Bạn có thể giải quyết nhiều vấn đề này với cấu trúc PCB phù hợp.

  Tìm hiểu thêm về thiết kế cấu trúc PCB cho tiếng ồn thấp trong Altium Designer.

Phần mềm Thiết kế RF Đưa Bạn đến Giai đoạn Sản xuất

Altium Designer không dừng lại ở công cụ thiết kế và bố trí mạch RF. Sau khi sử dụng các tính năng mô phỏng tích hợp và của bên thứ ba, các nhà thiết kế RF có thể nhanh chóng chuẩn bị bảng mạch của họ cho quy trình sản xuất tiêu chuẩn. Chưa bao giờ dễ dàng hơn để chuẩn bị một thiết kế RF mới cho sản xuất hàng loạt, bao gồm cả các thiết kế RF tần số cao nâng cao. Bạn có thể tận dụng các tính năng sản xuất sau trong Altium Designer:

• Bộ tạo file Gerber với các định dạng file mới nhất (RS-274-X và X2)
• Phát triển bản vẽ chế tạo và lắp ráp với tiện ích Draftsman
• Tạo bảng vật liệu với việc kiểm tra chuỗi cung ứng tự động
• Tạo file khoan NC, file chọn và đặt, và tạo netlist

Lợi thế lớn nhất của Altium Designer so với các nền tảng phần mềm thiết kế RF và ứng dụng thiết kế PCB khác đến từ môi trường thiết kế tích hợp của nó. Mọi thứ bạn cần cho thiết kế mạch RF, bố trí PCB và định tuyến dây truyền, và mô phỏng sau bố trí đều được bao gồm trong một ứng dụng duy nhất. Altium Designer giúp bạn duy trì sự năng suất và thiết kế công nghệ tiên tiến với ứng dụng thiết kế PCB mạnh mẽ nhất của ngành cho phát triển sản phẩm.

Trải nghiệm Thiết kế Theo Quy Tắc trong Altium Designer

Động cơ thiết kế theo quy tắc trong Altium Designer hợp nhất mọi công cụ thiết kế bạn cần vào một ứng dụng duy nhất. Khi bạn cần tạo một hệ thống analog tần số cao hoặc PCB tín hiệu hỗn hợp, các công cụ thiết kế theo quy tắc trong Altium Designer giữ cho bạn năng suất và đảm bảo thiết kế của bạn đáp ứng yêu cầu ứng dụng của bạn. Điều tốt nhất là bạn sẽ không phải sử dụng các chương trình bên ngoài cho thiết kế bộ lọc RF, mô phỏng, và kiểm soát trở kháng; mọi thứ bạn cần có thể được tìm thấy trong Altium Designer.

• Altium Designer là một ứng dụng phần mềm thiết kế RF hoàn chỉnh cho các hệ thống và mạch RF tần số thấp và cao. Truy cập mọi thứ bạn cần cho các thiết kế PCB RF chất lượng cao trong Altium Designer.

  Tìm hiểu thêm về môi trường thiết kế tích hợp trong Altium Designer.

• Công cụ giải pháp trường tích hợp từ Simberian trong Altium Designer cung cấp cho các nhà thiết kế RF một bộ công cụ tích hợp cho các tính toán độ trễ truyền và trở kháng cực kỳ chính xác.

  Tìm hiểu thêm về công cụ giải pháp trường tích hợp từ Simberian trong Altium Designer.

• Khi bạn sẵn sàng chia sẻ bảng mạch của mình với các nhà thiết kế PCB khác hoặc nhà sản xuất của bạn, Altium 365 cho phép bạn chia sẻ ngay lập tức thiết kế và dữ liệu sản xuất của mình thông qua Altium Designer hoặc trên web.

  Tìm hiểu thêm về việc chia sẻ dữ liệu dự án PCB của bạn với Altium 365.

Ngừng sử dụng các chương trình riêng biệt cho bố cục PCB RF, thiết kế mạch RF, mô phỏng, giải pháp trường, và phân tích. Thay vào đó, kiểm soát tất cả các khía cạnh của bố cục PCB RF của bạn với bộ công cụ thiết kế PCB hoàn chỉnh trong Altium Designer. Chỉ có Altium giúp bạn ở ngay tại điểm cắt của công nghệ trong khi giúp bạn hợp tác và duy trì hiệu suất làm việc.

Altium Designer trên Altium 365 mang lại một lượng tích hợp chưa từng có cho ngành công nghiệp điện tử, trước đây chỉ giới hạn trong lĩnh vực phát triển phần mềm, cho phép các nhà thiết kế làm việc từ xa và đạt được mức độ hiệu quả chưa từng có.

Khi bạn hoàn thành thiết kế và muốn gửi các tệp cho nhà sản xuất của mình, nền tảng Altium 365^™ giúp bạn dễ dàng hợp tác và chia sẻ các dự án của mình.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của những gì có thể thực hiện với Altium Designer trên Altium 365. Bắt đầu dùng thử miễn phí Altium Designer + Altium 365 ngay hôm nay.