3次元電磁界シミュレータ(EMPro)と、回路シミュレータ(ADS)との3次元電磁界シミュレ タ(EMPro)と、回路シミュレ タ(ADS)との効率的な協調解析事例のご紹介

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EMPro 2010次 電磁界解析専 プ3次元電磁界解析専用プラットフォーム

• 3次元形状入力に特化した操作性

• Windows & Linux 対応

• 多くの3D CAD フォーマットのImportをサポート

F t t Hi h t C itFastest, Highest Capacity• 3次元フルウェーブ電磁界シミュレーション

• 2種類の電磁界解析ソルバの搭載FDTD法ソルバFDTD法ソルバFEMソルバ

• 1 Licenseで16core までのMultithreadに対応

ADSとの統合• ADS上に、EMProにてパラメタライズされた 3次元形状コンポーネントをインポートする

ことができ、協調シミュレーションによる 適化が大幅に効率化します。とができ、協調シミ ション よる 適化が大幅 効率化します。

• ADSレイアウトをEMProにImport し、追加要素を加えて解析できます。

• ツールの切替なしに、高周波回路設計・検証と同一環境で3D電磁界解析が使えます。

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Agilent 電磁界シミュレーション統合環境

EMPro 環境 ADS 環境

Parameterized3D EM Components

LayoutObjects

FDTD Simulator有限時間領域差分法

FEM Simulator有限要素法

Momentum Simulatorモーメント法

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汎用PKGモデルの電磁界シミュレーションと、回路シミュレ ションとの協調解析例回路シミュレーションとの協調解析例

ADS上でFEM解析(3次元電磁界解析)EMPro上で3Dモデルの作成 ADS上でFEM解析(3次元電磁界解析)

ADS 回路シミュレータとの協調解析 ADS Ptolemyとの協調解析

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ADS 回路シミュレータとの協調解析 ADS Ptolemyとの協調解析

EMPro上で汎用PKGの3次元モデルの作成

形状入力

解析参考PKGモデル (SOIC-8)

形状入力

考 ( )

材質設定

事前に100種類以上の材質がLibraryに登録されています。その他、ユーザオリジナルの材質の定義も可能です。

解析するPKGモデルを、EMProにて作成し、ADSに取り込むためのDesignKitを作成します。これにより、ADSに統合されている3次元電磁界解析ツールの、FEM for ADS上で、任意のPKGモデルをライブラリに登録でき 3次元電磁界解析を行うことができるようになります

その他、 ザオリジナルの材質の定義も可能です。

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PKGモデルをライブラリに登録でき、3次元電磁界解析を行うことができるようになります。

EMPro PartsのADS DesignKit化ADS用の3D Component DesignKitの作成ADS用の3D Component DesignKitの作成

ADS DKをインストールすると、ADSの部品ライブラリに登録され レイアウ登録され、レイアウト画面に挿入することができます。

EMProのメニューから簡単にADS用の3D componentの3D componentの作成が可能

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EMPro PartsのADS DesignKit化任意のパッケ ジモデルをADS ライブラリとして登録任意のパッケージモデルをADS ライブラリとして登録

任意形状のパッケージモデルを、ADSの電磁界解析で使用できるライブラリとして作成可能して作成可能

- レイアウト上に簡単にパッケージモデルを挿入することができます- 複数のパッケージの部品ライブラリとしても登録可能複数のパッケ ジの部品ライブラリとしても登録可能

ADS 3D EM Package Component Custom Library

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FEM for ADS でのPKGの解析

入力形状は 3次元ビ アで確認できます入力形状は、3次元ビューアで確認できます。

PKGモデルを取り込んだADS Layout画面

Design KitをADS Layout画面上に挿入し、周辺レイアウトの描写が可能です。フットプリントとPKG内のチップ、ワイヤボンディングをADS Layout上で追加できます。

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FEM for ADS でのPKGの解析

Sパラメータ解析結果3次元電界分布表示

FEM for ADSにて解析を実行します。結果は、Sパラメータが求められます。また、電界、磁界分布を3D画面上で確認することができます。

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ADS回路シミュレーションと協調解析

Look-alike Component増幅器回路（netlist)

Look alike Component

シミュレーションコントローラLook-alike Component

EMDS G2と回路との協調解析

FEM for ADS の結果を、回路シミュレーションと協調解析を行うために、Look-alike componentを作成します。これにより 回路と電磁界の結果を簡単にスケマティック上で協調させることができます。

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作成します。これにより、回路と電磁界の結果を簡単にスケマティック上で協調させることができます。

ADS回路シミュレーションと協調解析

解析結果は、データディスプレイ上に表示することができます。その他のデータセットの結果と、同じ画面で結果を比較することができます。

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ADS Ptolemyとの協調解析（LTE Library）

信号発生器LET 信号発生器

復調器

アンプ・サブ回路

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アンプ・サブ回路

さらに、システム解析のPtolemyでも、電磁界解析およびADS アナログRF回路と協調解を行うことができます。

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パッケージとバランの影響を考慮したアンプ回路

P t 設置Port 設置

Port 設置 Envelopeコントローラ

Ampサブ回路内には、Ptolemyとの協調解析を行うために、サブ回路用のPortと、Co-simulation用のEnvelopeコントローラを配置して設定を行います。

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Envelopeコントロ ラを配置して設定を行います。

Ptolemyとの協調解析の結果

Constellation、EVM、Spectrum 等の解析結果を表示することが可能です。

PKG無しアンプモデル PKG込みアンプモデル

パ ケ ジの影響を考慮したモデルでは アンプ単体モデルと比較し C t ll tiパッケージの影響を考慮したモデルでは、アンプ単体モデルと比較し、Constellation、EVMが悪化していることが確認できます。

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まとめ

1. 有限要素法を用いた、Full 3D 電磁界解析

デ2. EMProによる任意形状のパッケージモデル

ライブラリ作成機能

3. ADSとの統合された環境で解析できるため

回路シミュレータとの協調解析が可能

4. ADSとの協調解析にて、他ツールとのデー

タやり取りのための時間の削減により 効タやり取りのための時間の削減により、効

率的な設計フローの構築が可能

回路設計・検証と電磁界解析によるモデリング・ソリューションの統合により、

One-Pass設計を実現大幅に設計・検証を効率化します。

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設計を実現大幅 設計 検証を効率 す。

EMPro 電磁界解析プラットフォーム

EMPro は優れた3次元電磁界(3D EM)回路デザイン・フロー・インテグレーション。これにより、デザインの再入力、

シミュレーションのセットアップ、手動変換に伴うミスや遅れをなくすことができます。回路のシミュレーションや適化に使用するパラメータ化された3次元コンポーネントを作成するためのきわめて効率的な3次元電磁界デザイン環境。有限要素法(FEM)と有限差分タイム・ドメイン(FDTD)の2つのソルバが1つのプラットフォームに統合( ) ( )されているため、さまざまなアプリケーションに対応でき、周波数ドメインとタイム・ドメインの相互検証により、3次元電磁界シミュレーションの信頼度を大幅に向上することができます。

EMProバンドル構成W2402B FEM バンドルW2403B FDTDバンドルW2404B FEM/FDTDバンドル

EMP レメント (上記バンドルに含まれるものも記載)EMProエレメント (上記バンドルに含まれるものも記載)W2401 EMProコア エレメントW2342 Agilent FEMシミュレータ エレメントW2405 Agilent FDTDシミュレータ エレメントW2406 C li M d l エレメントW2406 Compliance Model エレメントW2408 FDTD GT Accelerationエレメント

Agilent web site: http://www.agilent.com/find/eesof-empro

Youtube: http://www.youtube.com/user/AgilentEEsof#p/a/f/0/_9TmUUtV95o

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ADS Advanced Design SystemS は 高周波/高速デジタ 回路設計要素が含まれる C ジ パ ケ ジ ボ ド設計 効率化を実現ADS は、高周波/高速デジタル回路設計要素が含まれる IC 、モジュール、パッケージ、ボード設計の効率化を実現する唯一のデザイン・シミュレーション・ソフトウェア環境です。また、システム、回路、フル3次元電磁界シミュレーション機能をアジレントの計測機器にシームレスに統合することにより、再現性の高い回路デザインをファーストパスで実現します。

ADSバンドル構成例W2201 Bundle ( Core, Layout )W2202 Bundle ( Core, Layout, HB )W2203 Bundle ( Core Layout Mom )W2203 Bundle ( Core, Layout, Mom )W2205 Bundle ( Core, Layout, HB, Mom )W2206 Bundle ( Core, Layout, HB, EM )W2207 Bundle ( Core, Sim, Ptolemy, Mom )W2208 Bundle ( Core Sim Ptlemy WL Mom Verilog A)W2208 Bundle ( Core, Sim, Ptlemy, WL, Mom, Verilog A) W2209 Bundle ( Core, Sim, Ptolemy, WL, Mom, EMDS G2, Verilog A )W2210 Bundle ( Core Transient )W2211 Bundle ( SI Pro )W2212 Bundle ( SI Premier )W2212 Bundle ( SI Premier )W2213 Bundle ( Core, HB, Transient, Layout, Mom )W2231 Bundle ( Ptolemy )W2232 Bundle ( Ptolemy + WL )W2250 総括 BundleW2250 総括 Bundle

Agilent web site: http://www.agilent.com/find/eesof-ads

Youtube: http://www.youtube.com/user/AgilentEEsof#g/c/FF7051B3E314AD45

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