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NI AWR 软件产品组合

AWR

ni.com/awr

功能强大、创新的用户界面

直观而强大的设计环境大幅提升了工程

生产力，使设计人员能够解决新兴的通

信和雷达系统，推动当今的射频/微波硬

件开发和集成技术。具有系统感知功能

的仿真技术能够帮助设计人员探查并理

解组件和系统性能之间的联系。在下一

代系统中，从探索具有更佳性能的高效

频谱结构，一直到指定并验证各个组件

要求，当今的高频电子设备必须利用可以

将整个系统进行仿真和测试的工具来开

发。

稳健的仿真技术

先进的仿真技术通过完全集成的系统、

电路和电磁分析，提供快速准确的结果，

可以在原型制造和测试之前精确预测和

优化组件性能，从而节省开发的时间和

成本。对于高频元件，设计人员必须能够

分析影响电气行为的设计细节，包括晶

体管的非线性、对终端阻抗失配的敏感

度、杂散、寄生耦合以及许多其他高频现

象。仿真技术必须支持精细的器件建

模，并且进行用于指定器件要求的相同

性能测量。

自动化和用户生产力

设计流程自动化将仿真模型、第三方工

具和版图的几何图形连接到制造过程。

随着设计从早期概念迈向最后的工程签

收，设计细节不断地增加，设计的重点也

从电气性能移转到良率和制造方面的考

量，包括设计规则检查和版图与原理图

一致性检查。设计流程是针对

PCB、MMIC、RFIC和多芯片模块制造工

艺而设计的，需要透过工艺设计工具包提

供专门的支持，并且支持版图数据的导

入/导出，如GDSII和DXF，或是如

IPC-2581或ODB ++ 的文件格式，以便与

各种不同的版图工具进行交互操作。

NI AWR 软件 无线设计: 趋势和挑战下一代的无线设备、通信基础设施和航空/国防电子系统为工程师在设计和开发射频/微波产品时带来了新的机会。然而，工程师所交付的

设备，必须在带宽、线性和效率上都具有高性能，同时也要满足市场对设备更小、更轻、更可靠和成本更低的的要求。此外，不断上升的开

发成本、有限的工程资源以及上市时间压力等各种的商业考量，也使得这些挑战更为复杂化。

为了满足产品的各种需求，新型的半导体、PCB和模块技术必须在越来越小的外形尺寸内实现前所未有的集成和功能。因此，工程师们要

求EDA工具必须能够：

■■ 准确地预测与物理设计相关的电气性能■■ 正确地考量在通信和雷达系统中复杂波形的激励■■ 为设计到制造生产提供一个顺畅无缝的工艺流程

为了应对这些趋势和挑战，NI AWR Design Environment为工程师提供了一个集成的开放式平台，提供系统、电路和电磁仿真，以加速高

性能产品的开发。

EDA 软件: AWR 的优势

请访问 ni.com/awr

了解更多详情AWR

“面对强大的产品上市时间压力，我们的设计人员需要经过验证的无缝设计流程，NI AWR Design Environment 满足了这个需求。”

MACOM公司 Simon Mahon博士

Analyst-MP

AntSyn

Additional Products

NI AWR Design EnvironmentMicrowave Office

Visual System Simulator

Analog Office

AXIEM

Analyst

Add-On Products

AWR Connected

iFilter

iMatch

RDR

RFP

TestWave

W5G

无线通信 半导体 航空航天/国防 消费电 子产品 生物医学 汽车 学术界

Products

功能一览■■ 原理图/版图 - 具有行业领先调谐功能的设计输入■■ APLAC - 线性和非线性电路仿真■■ 电磁分析 - 与AXIEM和 Analyst完全集成的电磁分析■■ 负载牵引 - 最先进的负载牵引分析■■ 稳定性 - 包括线性和非线性稳定性分析

■■ DRC / LVS - 设计规则检查/版图与原理图一致性检查■■ TX-LINE – 用于传输线分析的交互式计算器

NI AWR Design Environment用于射频/微波产品开发的开放式集成的平台

优点 集成的设计

使用强大的电气/版图设计捕获以及完全集成的系统、电路和电磁协同仿真。从

最初的概念到最终的验证，成功地完成发高频电路和系统产品开发。

直观的界面

由了解射频/微波产品设计和构建方式的人员所开发的软件，提供了一个将复杂

任务简化的设计环境，减少了手动输入，并支持最先进的设计流程。

开放的平台

设计流程自动化而且可以与第三方工具交互操作，使产品的开发更加便捷省力，

并且达到第一次设计便成功。本软件的COM API和脚本使设计团队能够将平台

内的新功能进一步自动化和定制化。

功能 统一的设计捕获

为MMIC、RFIC、PCB和模块工艺技术提

供了前端到后端（ front-to-back ）完整

的设计流程，通过创新的用户界面以及动

态链接的电气和版图设计输入，提高了生

产力，并在第一轮设计便取得成功。

高超的设计管理

将电路、系统和电磁仿真技术集成在一

个综合的平台中，提供连接到可仿真电

路图的物理版图，支持复杂的分层项目

和虚拟测试平台。

设计流程自动化

符合行业标准的工具支持与第三方工具

交互操作，容许设计数据的无缝交换，可

利用原理图/网表的导入、双向EM协同仿

真、ERC / DRC / LVS以及为生产准备就

绪的GDSII导出。

NI AWR Design Environment平台 ■■ Microwave Office – 射频和微波电路设计 ■■ Visual System Simulator – 射频通信和雷达的系统级设计 ■■ Analog Office – 模拟/RFIC电路设计 ■■ AXIEM – 三维平面电磁分析 ■■ Analyst – 全三维有限元电磁分析

AWR

“NI AWR设计环境以其强大的功能和极快的速度使得对整个NDPA单片微波集成电路结构设计成为了可能 。”

Dr. Chuck Campbell, Qorvo

Layout

CircuitDesign

SystemDesign

Simulation& Analysis

DRC/LVS

EM/Extraction

AWR

Microwave Office射频和微波电路设计软件

优点 加速设计启动

滤波器、混频器、无源器件、传输线和匹配网络综合等强大的设计辅助工具，

加上领先业界用于功率放大器设计的负载牵引分析，为产品开发的各个阶段

提供了关键的支持。

各种关键的分析

快速准确的仿真技术提供了稳健的电路分析，并使设计人员对于设计有更深

刻的理解，同时提供了分析和优化高频电子设备时所需的线性/非线性的时域和频域测量。

为仿真准备就绪的模型库

全面的高频分布式传输模型库、表面贴装供应商组件和来自领先的MMIC / RFIC代工厂的工艺设计工具包，让工程师能够准确地仿真设

计，从而获得更大的成功。

功能

Products

更智能的设计输入

统一的版图编辑器和具有射频感知模型

库的原理图捕获，可以将电气设计和物

理版图相结合，确保了更高的仿真准确

度，同时设计人员在制造之前可以预见

未来的产品。参数化控制和电路分层设

计，支持由用户生成的模块所构建的复

杂结构开发，同时也支持设计优化和重

复使用。

透彻的仿真

分析射频和微波电路的关键性能指标。

采用频域线性仿真，用于射频/微波无源

器件和信号完整性应用；以及使用

APLAC谐波平衡/瞬态电路仿真引擎，用

于非线性和数字调制电路，如功率放大

器、混频器和振荡器。

可制造性设计

一个领先的前端到后端（front-to-back）

的MMIC设计流程提高了工程生产力，并

确保第一次设计就成功，这归功于一个

分层的框架，精确捕捉了当今多芯片射频

模块中的各种电气性能，包括了IC和PCB

工艺技术、复杂的多层互连结构、嵌入式

无源器件以及表面安装器件。

�� 射频器件（放大器、滤波器、无源器件、控制）�� MMIC（III-V化合物半导体）�� 射频和高速PCB�� 多芯片模块

应用

Analog Office模拟/RFIC电路设计软件

优点 聚焦于RF

一个功能强大且具有成本效益的RFIC设计平台，能够快速准确地输入设计概

念，使用寄生感知元件模型、分析和设计辅助来支持设计管理，帮助工程师研

究和理解模拟、射频和混合信号设计的相互依存关系。

RFIC提取

Analog Office可以和iNet以及ACE合作，执行互连结构的建模和IC结构的寄生

参数提取，这些IC结构是由集成的版图编辑器所创建，或者从第三方IC版图工

具所导入的GDS II版图。

IC设计生态系统

Analog Office完全集成在NI AWR设计环境开放平台中， 使设计人员能够在第三方IC版图和电磁仿真工具之间交换设计数据。Open

Access 的导入/导出向导可以在Analog Office和Cadence Virtuoso之间传输设计原理图数据，支持工具之间的IP传输。

功能 RFIC设计流程

提供从系统到最终流片的RFIC技术的全

面仿真。 RF/微波感知有源和无源器件

模型、硅晶圆PDK以及对Spectre网表模

拟的支持能够精确地捕捉RFIC设计中RF

前端模块的行为。在Cadence Virtuoso

设计流程中可做为一个独立工具，或是

作为补充仿真软件。

高频仿真

为大规模RFIC内的小型RFIC和RF前端模

块提供频域、谐波平衡和瞬态仿真，从而

高效地预测在高动态范围内（包含RF、微

波和毫米波频率）运作的射频电路的性

能，用于无线通信和雷达应用。

硅PDK

根据主要硅晶圆代工厂所提供的技术文

件、器件模型和设计规则所得的PDK，是

为开放的 NI AWR Design Environment

而开发的。 这些PDK在单元和电路层级

都经过了广泛的验证，以确保高频RFIC

设计的质量并且符合一流的设计方法，

加速了硅的流片并实现第一次设计就成

功。

Visual System Simulator射频通信和雷达系统级的设计软件

优点 更快的概念成型

基于测量、仿真或预测行为的射频/微波和信号处理模块 ，可以快速地构建通

信和雷达系统，以探究新的架构并研究整体系统性能。

将细节列入考量

Visual System Simulator™ (VSS)可以与Microwave Office和Analog Office为射

频/微波和模拟/RFIC设计进行协同仿真，也可以和AXIEM平面与Analyst™任意

三维电磁解算器共同运作，以支持各个组件的通信测量和准确的系统性能验

证。

硬件在环

在VSS中，具有对NI LabVIEW、MATLAB和C ++协同仿真 “即插即用”的支持，用以扩展功能，使得各种定制的模型、脚本和信号处理算

法随时可用。此外，为了与测试和测量的结果兼容并用，TestWave™也将测试和测量的设备（如网络和频谱分析仪）连接到VSS。

功能 数字调制系统

利用符合LTE-A、5G、窄带物联网等无线

通信标准的IP库来设计系统的架构和组

件。预先配置的测试台支持发射机一致

性测试和接收机灵敏度分析，同时支持

电路协同仿真，用于线性度测量，如在高

PAPR操作下运行的功率放大器的ACPR

和BER。

链路预算

能够执行射频级联测量，如增益、噪声系

数和三阶交调截取等，同时也考虑了整个

信号路径中的阻抗失配，并且能够识别出

杂散信号和互调干扰的来源，以及仿真

EVM等系统指标。通过探索不同的系统

架构并且优化组件规格来设计商业和军

事发射机和接收机，以获得最佳的整体

性能。

相控阵系统

利用可重新配置的模型对相控阵天线的

关键性能进行仿真，这个能支持数千个

辐射元件的模型，是基于测量或仿真的

天线数据所得的。仿真的结果可用于波

束形成算法的开发、硬件损伤评估和射频

链路分析。该模型也考量了辐射元件之间

的相互耦合，以获得更高的准确度，可以

被配置为MIMO天线的组件。

功能一览■■ RF链损伤分析■■ RFA系统级规划工具■■ 与 Microwave Office协同仿真■■ EVM、ACPR和相位噪声测量■■ 无线通信测试台

功能一览 ■■ 原理图/版图– 具有行业领先调谐功能的设计输入

■■ APLAC – 线性和非线性电路仿真 ■■ 寄生参数提取– 完全集成的电磁分析 ■■ DRC/LVS – 设计规则检查/版图与原理图一致性检查 ■■ PDK –用于硅晶圆厂的工艺设计套件 (PDK)

�� 组件规格�� 通信算法和调制波形�� 端到端的系统（通过RF和OTA的基带）�� 无线一致性测试（5G、LTE等）�� 航天/国防系统（EW、ECM、ESM）

应用

■■ 小规模 CMOS RFIC■■ 大规模RFIC中的RF前端部分 ■■ SiGe RFIC■■ 多芯片模块 ■■ 模拟电路

应用

Products Products

Analyst全波三维有限元法电磁分析软件

优点 诊断和设计

电磁仿真可以检测在设计上导致产品无法达到性能要求的原因。工程师可以通过

射频/微波设计流程轻松地实现三维电磁仿真，以识别并消除潜在的设计失效。

参数单元

设计人员可以利用为常见和定制的3D互连结构以及无源的PCB和IC组件所创建

的参数化电磁单元库，在设计过程中实时地利用简单的拖拽和放置方法来捕捉

真正的电气响应。

稳健的解算器

全三维有限元求解器技术采用了自适应四面体网格划分、直接和迭代求解器以及离散和快速频率扫描，可精确对互连结构、密集电路和

天线结构进行特性分析。

功能三维建模

专有的有限元求解器技术支持对任意三

维结构（包括薄金属和厚金属、有限电介

质和表面粗糙度）进行仿真，处理诸如

MMIC、RFIC、PCB和基于模块的设计以

及相关的互连结构（如引线键合和球栅

阵列以及波导、同轴连接器和混合电路

外壳）。

设计探索

通过三维电磁参数研究，自动改善性能并

减少不可预见的共振和结构间耦合的设

计问题，支持优化、调谐和良率分析。域

和频谱分解与远程计算相结合，能加快

仿真运行时间，并更快地提供答案。

天线分析

分析三维和二维天线，包括有限介质上的

贴片天线/阵列、近场和远场辐射图、增

益图、回波损耗和表面电流。设计可以利

用二维和（或）三维编辑器来创建，也可

以从AXIEM的结构转换而来，或是从

ACIS、Step 和 IGES 文件导入设计。

AXIEM三维平面电磁分析软件

优点 快速准确

快速、自适应的混合网格技术支持厚金属结构和过孔，自动将结构分解成三角

形和矩形单元，在任何频段中都能达到最高的准确度和稳健的宽带结果。

无与伦比的集成度

通过专有的AWR统一数据模型（UDM）， AXIEM与电路和系统仿真、版图和验

证无缝连接，能够直接进行电磁提取，而无需另外执行版图和电磁仿真的设置

步骤，可以直接将结果并入电路和/或系统仿真。

用途广泛

各种的信号源/端口（包括自动校准的内部端口和去嵌入选项）为嵌入式电路、集总元件和有源器件（如晶体管）的结构提供了更大的灵

活性和准确度。

功能 无源建模

使用矩量法（MoM）技术和先进的网格划

分，可以在单层和多层电路上对传输线和

任意结构进行三维平面电磁仿真，以精

确计算S、Y和Z参数，以及多层

RFIC、MMIC、PCB、混合电路和MCM的

电流密度 。

平面天线设计

对平面天线和平面阵列进行分析和后处

理。快速的N * Log（N）求解器技术处理

了大量复杂的阵列，以前的技术不可能完

全仿真这些阵列。后处理包括了可以在天

线上显示电流以及对线性、圆形和椭圆极

化天线进行2D / 3D远场方向图测量 。

优化和良率分析

对无源元件和复杂的互连结构进行精确

的设计诊断，例如良率分析和优化，捕获

电路拓扑的真正耦合和寄生效应，这些

电路拓扑是通过基于规则的形状修饰器/

简化形状后进行参数化和（或）定义的。

功能一览■■ 版图/绘图编辑器 - 二维和三维视图■■ 专有的矩量法技术■■ 网格技术 - 自动自适应网格划分■■ 多个信号源和激励■■ 可视化和结果后处理■■ 参数研究 - 优化，调谐和良率分析■■ HPC - 多核配置和异步仿真

功能一览■■ 版图/绘图编辑器 - 二维/三维结构和视图■■ 专有的有限元全波技术■■ 网格划分技术 - 自动自适应网格划分■■ 用于端口的许多信号源和激励■■ 可视化和结果后处理■■ 参数研究 - 优化、调谐和良率分析■■ HPC - 多核配置和异步仿真

“我们选择 AXIEM 是因为它的速度、容量和准确性。它帮助我们在更短的时间内交付更高性能的产品。”

东芝公司 后藤晋一

�� 片上和片外无源器件�� IC、PCB和模块互连�� 关键传输线（网络）的提取�� 版图设计验证�� 天线设计和分析

应用

�� 片上和片外无源器件 �� 三维IC、PCB 和模块互连结构 �� 分层互连结构，在 SoC、SiP十分常见 �� 包括有限介质在内的版图设计验证 �� 三维天线设计和分析

应用

Products Products

附加产品

AWR Connected – 一组即插即用的模块，将NI AWR软件与第三方软件/硬件产品集成在一起，为高频产品的设计提供一系列解决方

案。 AWR Connected包括了设计综合、PCB版图/验证，电磁/热分析以及测试和测量连接。

设计综合 ■■ AMCAD

■■ AMPSA

■■ Nuhertz

■■ Optenni Lab

PCB ■■ Cadence

■■ DWT

■■ Intercept

■■ Mentor Graphics

■■ Zuken

电磁/热分析■■ ANSYS

■■ CapeSym

■■ CST

■■ Sonnet 软件■■ WIPL-D

测试和测量■■ National Instruments

■■ Anritsu

■■ Focus Microwaves

■■ Maury Microwave

■■ Rohde & Schwarz

1

1994 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2005 2006 2007 2008 2010 2011 2012 2013 2015 2016 2017

AWR Founded Unified Data Model (UDM)

VSS Circuit/ System Co-Simulation

X-Models

XML Libraries

EM Socket

APLAC

Multi-Technology Support

ACE

RFA

AXIEM

Memory Effects

TDNN

NI Acquires AWR

Circuit Envelope

Analyst

Load-Pull

AntSyn

Measurement-Driven Simulation

Real-Time Tuning

RFP System-Level Load Pull

MRHB

iFilter™ – NI AWR Design Environment中集成的过滤器综合模块，可在Microwave Office软件中作为向导无缝运行。使滤波器设计人员

能够加速设计，首先利用强大的综合功能，将集总和分布式等类型的滤波器综合，然后将所得电路拓扑结构转到Microwave Office，以用

于进一步的改善、优化、电磁验证和物理设计。

iMatch™ – 一个集成的阻抗匹配模块（以及iFilter的子组件），可以在Microwave Office软件中作为向导无缝运行。用户可以快速轻松地评

估不同的匹配拓扑，并根据用户所指定的特定要求选择最佳解决方案。

RDR – 一个雷达测试平台和相控阵库模块，可与VSS软件无缝协作，支持军事、医疗、气象和汽车等雷达应用。 RDR提供雷达信号生成、

雷达特定目标和传播建模，以及雷达信号处理等功能。

RFP – 一个射频规划器的向导，可与VSS软件无缝协作。这是一个重要实用的工具，可以帮助无线电通信系统、蜂窝或军用无线链路设计

人员高效且毫不费力地确定无杂散带宽。

W5G – 一个包含测试台和相控阵功能的5G调制波形库。 它可以与VSS软件无缝协作，并且容许VSS用户使用当前的5G候选信号，其中

每个候选信号都可以用具有信号源子电路的完全可参数化模块来实现。

其它产品

AntSyn™ – 基于网络的天线综合技术，用于自动化的天线设计，将天线工程要求作为输入并生成天线设计作为输出。

“由于AntSyn和Analyst行之有效的成功经验，我们选择了NI AWR软件。 由AntSyn和Analyst所产生的设计，从一开始就效果良好，减少了在天线设计工作中通常需要的迭代和实验。”

Striiv公司 Mark Ross

Analyst-MP – Analyst 多物理场(MP) 是是Analyst 3D FEM EM的扩充技术套件，专注于粒子加速器、波导和复杂谐振器等大型多物理场

应用

功能一览 ■■ 版图/绘图编辑器 ■■ 自动自适应网格划分 ■■ 全波、准静态 ■■ 多物理场求解器 ■■ 域/频分解■■ 可视化 /结果后处理

应用 ■■ 粒子加速器

■■ 波导管 ■■ 波导腔 ■■ 微波管/管道

■■ 谐振器

AWR Innovations

功能一览■■ 基于浏览器的界面■■ 基于云的执行■■ 专用的进化算法■■ 范围广泛的天线类型■■ 导出到EM求解器和CAD工具

应用■■ 高效率■■ 线与平面■■ 相控阵列■■ 单、双和多频段■■ 宽带和超宽带(>100:1)

PTFL-A4-CN-2018.05.08

©2017 National Instruments. All rights reserved. Analog Office, AWR, AWR Design Environment, AXIEM, Microwave Office, National Instruments, NI, and ni.com are trademarks of National Instruments. Other product and company names listed are trademarks or trade names of their respective companies.

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