Genesys Empower は、Genesys 環境内で、SMT、ルーチン フィルタと能動回路、および等価回路モデリングの精度を上げるための経済的な選択肢の一つです。
Empower は、小規模プレーナ回路、および SMT パッドと配線を持つ RF ボードのように、矩形特性を持つモデルの精度を改善する 3 次元プレーナ電磁界(EM)シミュレータです。Empower は、ボード 再設計を削減し、回路モデリングのタスクを補強します。Momentum GX を使用することにより、各種の高機能で高性能な設計をより効率的に実現できるのに対し、Empower は、小規模の課題にはお手頃な価格の実証済みツールです。
- Empower は便利なユーザー インタフェースと統合を持っているため、回路のコ・シミュレーション、スイープ、および線形、非線形、Spice、および RF シミュレータを持つモンテカルロが実行できるようになります
- 1000 人にも及ぶ設計者が 10 年以上にもわたり実証してきました
- Empower を現在お持ちの方は、Momentum GX のご検討をお勧めします
製品の概要
Genesys Empower は、Genesys 環境内で、SMT、ルーチン フィルタ、能動回路、および等価回路モデリングの精度を上げるための経済的な選択肢の一つです。
Empower は、実証済みのライン手法の技術を使用し、マルチレベルの EM シミュレーション、マルチレベルのマルチモード分解、および EM 回路コシミュレーションを提供します。
Empower は、ライン手法(MOL)の技術を使用し、回路理論シミュレーションよりも高精度で MIC および MMIC 構造をシミュレートします。 MOL 技術は、素晴らしい収束性と数値調整プロパティを持っており、コードの最適化と強化のための強力な基盤を築きます。
製品の機能
集中定数素子の自動処理
 Empower は、回路内の各集中定数素子の位置に内部ポートを設置し、n ポート用 S パラメータを計算し、その後Genesysは集中定数素子を再設置した状態の応答を計算します。全プロセスはGenesysの環境により自動的に処理されます。信号用全メタル セグメントが全てエンクロージャ内にあり、そのカップリングがシミュレートされるので、精度は維持されます。集中素子が回路にあるのは通常のことなので、精度を落とさずに労力を削減します。
製品の機能リスト
フレキシブルなジオメトリ
EM シミュレーションは、自由なメタルの外形や、浮遊型、倒立型および遮蔽用マイクロストリップのようなより複雑なサブストレート レイヤーをサポートする。
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汎用 S-パラメータ
S パラメータは、50 または 75 オームのような一定インピーダンスに通常正規化されます。測定の観点から、これは必須です。Empower を用いると、S パラメータをシミュレーション後のライン インピーダンスに正規化できるという選択肢もあります。伝送ライン間の幅を横切るシミュレーション用セル数に上限があると仮定すると、この技法により、かなりの量の関連エラーを削減します。これも Genesys 内で自動的に処理され、汎用 S パラメータのサポートに必要なファイルを生成し読み込みます。
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ダイナミック フェーズ回転プロット使用の 3D ビューア
EMPOWER にはカラーの 3D ビューアが実装されていて、ユーザーが回路内の電流密度（スロットライン モードの場合は電圧密度）を視覚化するのに役立ちます。このビューアは、電流の大きさと位相角の双方を処理し静的および動的プロットとして表示します。このプロットにより直感的に理解することができ、性能改善のための修正方法を発見するのに役立ちます。ほとんどの EM シミュレータはビューアを持っていますが、EMPOWER ビューアは、正確な位相情報により動的な視覚を得ることができます。右の動画は、ある曲線の表示中のビューアのプロットです。
拡大動画はクリック (372 KB)この動画は、ある周波数での曲線上の電流の大きさを示しています。
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ライン手法
EM シミュレーションは、数字的には高価で、回路理論シミュレーションよりも実行速度が遅くなっています。EMPOWER はライン手法(MoL)に基づいています。MoL は数値上はうまく動作します。このことにより、いくつものコード最適化用技法を使用することができ、実際に実行速度を上げるために使用されていました。
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リアルタイムのチューニング手法
 集中定数素子の自動配置、シンメトリおよびマルチモードによる分解による自動認識と出力により、より高速により便利に最適化とチューニングができます。たとえば、ビアホールを持つフィルタ構造（右側にあるようなもの）に利用可能な、シンプルで強力な手法は、ビアホールなしでEMPOWER を実行することです。このフィルタ構造は、非共振型で、2 ～ 3 の周波数で実行されます。ビアホールは、Genesys により置き換えられ、何百もの周波数ポイントで表示されることがあり、精細なスイープ解像度で表示されます。分解手法は、スパイラル インダクタを最適化しチューニングするのに使用してもよいですし、回路理論シミュレーションと同程度の速度で曲線を表示します。
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シンメトリーの自動検出とソリューション
回路サイズを半分にすると、実効時間とメモリ要件が1/4 の係数で効果的に削減します。ほとんどの EM シミュレータでは、ユーザーは対称回路を 2 セクションに分割し、シミュレーションを実行し、配線網を元に戻す手法をとるかもしれません。EMPOWER は対称性を検知し、対称回路を全て処理します。EMPOWER は、16 分の 1 の時間とメモリで 2 つの鏡面対称を検知します。ユーザーは、’特殊なステップを取る必要はありません - 全プロセスは自動です。メタルのセグメントが対称からわずかに外れて配置された場合でも、EMPOWER は配置されている場所を特定します。
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大規模回路の分解
マルチモード サポートを使用すると、大規模回路を小規模のセクションに分解できる場合が多いので、超大規模回路でなければ、EM シミュレーションは実現可能です。この手法は、フィルタ、スパイラル インダクタおよび屈曲ラインのような回路が近接ライン カップリングを起こさないように維持できれば可能です。
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損失の正確な計算
EMPOWER は、メタル、誘電体、放射損失を高精度で計算します。回路理論シミュレータは放射損失は予測しませんし、EM シミュレータは伝送線路間のシミュレーション セル数に関する損失の予測はうまく動作しません。EMPOWER を使用すると、構造による損失は、密閉回路と、開放または損失の大きいカバーのボックス双方において正確に予測されます。
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ボックスモードとパッケージ効果
 安定係数に細心の注意を払ってアンプを設計したのに、用心にもかかわらず発振させてしまったことはありませんか？フィルタの阻止帯域内の最大減衰量が小さくて困ったことはありませんか？フィルタで阻止できないスプリアス信号で困ったことはありませんか？これらの問題の共通原因はボックス モードです。
密閉ボックスはキャビティ レゾネータのように動作します。このことは、回路の挙動に対する深い影響力を持つ可能性があります。「公開」された環境を前提としている EM シミュレータもありますが、EMPOWER はこれらの影響を本質的に予測します。
各共振周波数の近傍では、信号用メタルはキャビティに効率的に放射します。この放射は可逆な性質を持つので、信号パス中のメタル セグメント間でカップリングが発生します。開放または損失の大きいカバーの状態でこの回路が動作すると、共振効果は減少します。この場合、EMPOWER は回路内の最大減衰量を制限する表皮モードを正確に予測します。
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ベンチマークの精度
精度ベンチマーク対測定の例は EMPOWER 用マニュアルに表記してあります。EMPOWER は、理論の問題と既知の的確な解を比較しても遜色ありません。ベンチマークは、Rautio 著の「プレーナ電磁界解析における超高精度ベンチマーク」、IEEE MTT 翻訳、1994年11月、p. 2046-2050、にて提唱されています。EMPOWER は、このベンチマークでは非常によく動作し、精度は、ライン手法の単調収束特性の観点から Richardson’の外挿法を使用してかなり強化される可能性があります。
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スロットおよびコプレーナ回路用スロットモード
 代表的な回路は、回路用メタル内ではまばらに存在し、メタル内電流としての解でシミュレーションするのが最適です。スロットラインやコプレーナのような他の回路は、著しく広いメタル適応範囲を持ち、EMPOWER 内でスロットライン モードを使用すると効率的に解決できます。メタル領域内で電流解を求めるよりも、非メタル領域内で電圧解が求められます。このことにより、コンピュータによる計算を著しく省き、必要な時間とメモリを削減します。
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ポート De-embedding と参照面
あるラインがボックスの側面に近づくと、そのラインと「グランド」の間に付加容量が存在します。EMPOWER は、ノーマル ポートに対するこの効果を自動的に削除します。これは de-embedding と呼ばれ、シミュレーションされた対象が他の回路の一部として使用される可能性があり、壁が存在しないしないので、この処理が行われます。EMPOWER 実行用の基準面を移動したい場合、それをマウスでドラッグして必要な位置にもっていくだけです。EMPOWER を使用することにより、ユーザーが de-embedding 機能を切って、側壁のあるボックス内の回路を解析できるようになります。
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