Genesys 产品 - Empower

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Genesys Empower 具有高性价比，是不错的选择。在 Genesys 环境中，它可提高SMT电路设计、常规滤波器和有源电路及等效电路建模的精度。

Empower 是一种三维平面电磁场仿真器，可用于提高具有矩形边界特征的较小平面电路和模型（例如，带有 SMT 焊盘和互连的射频电路板）的精度。它可节省电路板反复次数，并增强电路建模。虽然 Momentum GX 可更有效地解决更多高容量和高性能的设计，但是 Empower 仍是人们广泛认可的处理较小问题的工具，而且价格适中。

• 它拥有方便的用户界面和集成功能，能够以线性、非线性、SPICE 和射频系统仿真器进行电路协同仿真、扫描和 Monte Carlo 分析。
• 在过去的十年中，已有近千位设计师的验证使用。
• 当前Empower的使用者可以受邀试用Momentum GX。

产品概述

Genesys Empower 具有高性价比，是不错的选择，在 Genesys 环境中，它可提高SMT电路设计、常规滤波器和有源电路及等效电路建模的精度。

Empower 使用人们认可的“线方法”技术并可提供多层电磁场仿真；多级别、多模式分解；进行电磁场和电路共同仿真。

Empower 使用了线方法 (MOL- Method of Lines) 技术来仿真 MIC 和 MMIC电路结构，因而精度优于电路原理仿真。MOL 技术具备卓越的收敛性和数值条件属性，这为代码优化和增强打下了坚实的基础。

产品功能

• 自动处理集总元件
• 灵活的几何形状
• 通用 S 参数
• 3D 查看器和动态相位旋转图
• 线方法
• 实时调谐技术
• 对称结构的自动检测和求解
• 复杂问题与分解
• 精确的损耗计算
• 封闭盒模式和封装效应
• 经验证过的仿真准确性
• 用于槽线和共面线电路的槽线模式
• 端口去嵌入和参考平面

集总元件的自动处理

Empower 将内部端口置于电路中每个集总元件上，计算 N 端口的 S 参数，然后重新放置装集总元件计算响应。整个过程是由 GENESYS 环境自动处理的。由于所有信号金属段均在边界内部，而且它们的耦合被仿真，因此整个过程的精度得以保持。电路中通常有许多集总元件，因此可以减少工作量而不会影响精度。

产品特性列表

灵活的几何形状

EM 仿真支持非传统的金属形状和更为复杂的基板层（例如，悬置线、反置和覆盖的微带线。

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通用 S 参数

S 参数通常被归一化到特定阻抗（例如，50 或 75 ）。就测量而言，这是必需的。但是，借助 Empower，您也可选择将 S 参数归一化为仿真的线路阻抗。此技术可大幅减少因在传输线宽度上假定的有限数目的仿真单元而导致的错误。。（也可由 Genesys 自动处理）。 Genesys也可自动处理此操作，创建并读取必要文件，以支持通用 S 参数。

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3D 查看器和动态相位旋转图

Empower 带有一个三维彩色查看器，可帮助您查看电路中的电流密度（槽线模式的电压）。此查看器可处理电流的幅度和角度，并以静态和动态图形显示。这些图形可提供对电路的深入了解，帮助您发现有待改进之处，从而提升性能。虽然大多数 EM 仿真器均带有查看器，但是 Empower 查看器可提供精确相位信息的动态图形。右图为弯折线的电流图。单击此处查看放大的动画视图 (372 KB)。此视图显示了某一频率下弯折中电流的幅度。

产品特性列表

线方法

与电路原理仿真相比，EM 仿真器的价格较高，执行速度也较慢。针对上述问题，Empower 以线方法 (MoL)为基础。线方法性能卓越，可支持多种代码优化技术，从而加快了执行速度。

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实时调谐技术

自动集总元件配置、自动检测和求解对称结构及多模式分解，可以使优化和调谐更快更方便。例如，带有过孔的滤波器结构（如右图所示），能使用简单而强大的技术-允许Empower，不考虑过孔。滤波器结构是非谐振的，且仅运行几个频率点。GENESYS 替换过孔，可显示数百个频率点，构成良好的扫描详细信息。使用分解来优化和调谐螺旋电感器和弯折线，仿真速度就可以和电路原理仿真一样快。

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对称结构的自动检测和求解

对称结构的自动检测和求解可将问题减少一半，并有效地将执行时间和内存需求减少为原来的1/4。大多数 EM 仿真器可将一些对称电路分成两部分进行仿真，然后将网络重新组合在一起。Empower 可自动检测对称性，并解决所有对称性电路。它甚至可检测双镜像对称，将时间和内存减为原来的 1/16 。整个流程是自动的，您无需采取任何特殊措施。如果金属部分的位置稍微偏离对称，Empower 还可以指定它的位置。

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复杂问题与分解

借助多模式支持，通常可将较大的电路分成较小的部分，从而使过大的电路也能进行 EM 仿真。可在保留电路的非相邻线路耦合（例如，滤波器、螺旋电感和弯折线）时执行此操作。

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精确的损耗计算

Empower 可非常精确地计算金属、介质和辐射的损耗。电路原理仿真器不能预测辐射损耗，而某些 EM 仿真器无法精确预测传输线宽度上的仿真单元数量的损耗。有了 Empower，就可针对闭合电路和带有开放式或损耗性外盖的封闭盒，精确地预测它们的结构损耗

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封闭盒模式和封装效应

您在设计放大器时是否遇到这样的情况：您在设计时非常注意稳定因子，但结果却发现，尽管采取了一切预防措施，仍然会发生振荡。您是否曾为滤波器糟糕的阻带抑制结果而苦恼？您是否曾因杂散信号并不因为滤波而减少一筹莫展？这些问题的常见原因是封闭盒模式。

闭合的盒子就像空腔谐振器。这可能会对电路行为产生深远影响。当某些 EM 仿真器假定一种“开放式”环境时， Empower则可预测到这些影响。

当频率接近每个谐振点时，信号就会通过金属完全地辐射到谐振腔中。因为这种辐射是交互的，因此，信号路径内的金属部分之间就会发生耦合。如果带有开放式或损耗性外盖，则电路工作时的谐振效应就会减少。在这种情况下，Empower 可精确地预测这些限制电路的抑制能力的表面波模式。

产品特性列表

经过验证的仿真准确性

Empower 手册中提供了多个仿真结果精度和测量结果的对比。一些理论问题已有精确解决方案，但是 Empower 的解决方法也具有优势。Rautio 在"An Ultra-High Precision Benchmark for Validation of Planar Electromagnetic Analysis" （适用于平面电磁分析验证的超高精密基准）一文 (IEEE MTT Trans., November, 1994, p. 2046-2050) 中做出了对比。在这个对比中，Empower 性能十分卓越，由于线方法的单调收敛属性，可使用 Richardson 的外推技术进一步提升精度。

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用于槽线和共面线电路的槽线模式

典型的电路中电路金属中是稀少的，可通过求解电路金属中的电流获得最佳仿真。其他电路（例如槽线和共面线）拥有绝大部分的金属覆盖， Empower 中的槽线模式可更有效的解决这一问题。在非金属区域中得出正确的电压值，而不是在金属区域中得出正确的电流值。这样可以极大节省计算工作量，并减少所需的时间和内存。

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端口去嵌入和参考平面

当传输线接近盒侧壁时，线与“地”之间就会产生额外的电容。Empower 可为常规端口自动清除此效应——这被称为去嵌入。之所以这样做是因为被仿真的物体可用作另一个电路的一部分而盒侧壁不存在。如果想要移动 Empower 的参考平面，仅需使用鼠标将其拖至所需的位置。也可通过 Empower 关闭去嵌入功能，以便分析带有侧壁的盒子中的电路。

产品特性列表

在线演示和培训

• Empower 预览 - 2003 年 3 月
• 使用Genesys进行低噪声放大器设计 - 2003 年 3 月
• 使用Empower进行调谐梳状线滤波器共仿真 - 2003 年 3 月
• 使用Empower进行混合共面带阻滤波器仿真，说明了独特 3D Empower 功能：键合线，混合槽线模式 - 2003 年 3 月
• 针对自定义滤波器拓朴使用Empower 查看器 - 2003 年 3 月
• M/FILTER 和 Empower 梳状线预览 - 2003 年 3 月
• 边缘耦合滤波器的Empower仿真对比 - 2003 年 3 月
• Sonnet 集成演示 - 2004 年 8 月

出版物和评论

应用指南

• 使用 Genesys 设计功率放大器，2003 年 8 月。
• 了解器件封装的参考平面，2002 年 12 月。
• 为 Empower 仿真选择网格，2001 年 11 月。
• 1900 MHZ低噪声放大器应用，2001 年 2 月。

文章

• 2001-2002 CAD Benchmark, Microwave Engineering Europe,2002 年 3 月。Original Benchmark specifications, along with Eagleware's submitted simulation results
• Exploiting Filter Symmetry，Randy Rhea，Microwave Journal，2001 年 5 月
• High-Q Resonators on FR4，Randall W. Rhea，Applied Microwave & Wireless，1999 年 10 月
• Designing a Low-Noise VCO on FR4，Randall W. Rhea，RF Design，1999 年 9 月
• Integrated Software for Electromagnetic Simulation，Rob Lefebvre，Microwave Journal，1998 年 11 月，pp. 136-140

相关出版物

• CAD Techniques Applied to LTCC Technology，Randy Rhea，MTT/IMS 2000，2000 年 6 月
• Non-Resonant Electromagnetic Simulation of Some Resonant Planar Circuits (Presentation)，Yuri Shlepnev，2000 年 4 月。同时还提供：原始 PDF 文章
• Advanced Design Techniques From Synthesis Through Test：A 900 MHz VCO，Randall W. Rhea，1999 IEEE MTT-S International Microwave Symposium & Exhibition，Microwave Application & Product Seminars.（MTT3.SCH example file for Genesys/EM V6.5B.）
• Extension of the Method of Lines for Planar 3D Structures，Yuri O. Shlepnev，Proceedings of the 15th Annual Review of Progress in Applied Computational Electromagnetics (ACES '99), Monterey, CA, 1999.
• A New EM Simulator of Passive MIC Elements, Yuri O. Shlepnev, Proceedings of the 4th International Conference on Antennas, Radiocommunication Systems and Means (ICARSM'99), Voronezh, 1999.
• A new generalized de-embedding method for numerical electromagnetic analysis, Yuri O. Shlepnev, Proceedings of the 14th Annual Review of Progress in Applied Computational Electromagnetics (ACES '98), Monterey, CA, 1998.
• Electrodynamics of Waveguiding Structures of Axisymmetrical Microwave Integrated Circuits, A. B. Mironov, N. I. Platanov and Yu. O. Shlepnev, Radiotekhnika i elektronika, No. 2, 1990, pp. 281-286.