引言
隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)的不斷更新，計算機輔助設(shè)
計技術(shù)得到了極大的發(fā)展。EDA(Electronic Design Automa．
tion)技術(shù)就是架構(gòu)在計算機平臺之上的，以電子系統(tǒng)設(shè)計為
應(yīng)用目標(biāo)的電子產(chǎn)品自動化設(shè)計過程。它是一個非常廣泛的
概念，我們可以將其范圍定義為半導(dǎo)體工藝設(shè)計自動化、可編
程器件設(shè)計自動化、電子系統(tǒng)設(shè)計自動化、印刷電路板設(shè)計自
動化、以及各種故障診斷驗證和仿真自動化等等，不限于固定
的定義模式。它是以電路理論、微電子學(xué)、半導(dǎo)體工藝技術(shù)、
軟件科學(xué)、自動化設(shè)計以及數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科與理論為基礎(chǔ)，以
計算機電子軟件開發(fā)為核心內(nèi)容的一門新興學(xué)科。
EDA技術(shù)經(jīng)歷了三個發(fā)展階段，首先是電子線路的
CAD，即我國電路設(shè)計工作人員以前用了很多年的protel、
eesolf等電子線路設(shè)計仿真應(yīng)用軟件，它主要是利用當(dāng)初計
算機的程序編輯功能，將電路理論中的算法及經(jīng)驗公式編寫
成通用的軟件，并且逐漸過度到輔助分析、制作印刷電路板
以及集成電路版圖等更高的功能上。早期EDA軟件的出現(xiàn)
大大減輕了工作人員的勞動負(fù)荷，提高了工作效率，但其自
動化程度依然很低，處于EDA智能開發(fā)的最低階段。接下
來進入EDA工程的第二階段，其主要特點是具備了自動布
局布線以及電路級仿真、分析的能力，這主要得益于國外的
一些逐漸發(fā)展起來的EDA方面的公司及其設(shè)計軟件人員競
爭環(huán)境下的不斷努力的結(jié)果。這時我們可以說EDA慢慢地
有了一定的“智力”了。如同人類的進化一樣，EDA在二十
世紀(jì)九十年代末期，終于以一種成熟地姿態(tài)展現(xiàn)在人們面
前。它不再是一個個適應(yīng)單一的工作需要的程序軟件，而是
可以代替絕大部分人力設(shè)計的高級的軟件仿真系統(tǒng)。比如
Agilent公司的ADS軟件從電路級仿真到射頻微波的數(shù)值算
法計算仿真，從半導(dǎo)體元器件建模分析到整個通信系統(tǒng)的整
體仿真，從模擬電路到數(shù)字電路，無所不含。與此同時，An．
soft、mentor、Cadence、Synopsys Viewlogic Intergraph CST等
公司也逐漸在自己擅長的領(lǐng)域取得了業(yè)界的領(lǐng)袖地位，并制
收稿日期：2005—01—10 第一作者馬楠女27歲助教
定出了相應(yīng)的一些EDA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以利于互相交流和提高。
本文針對通信系統(tǒng)中重要的射頻部分，分析和探討了幾種
業(yè)界被公認(rèn)的EIaA軟件的設(shè)計原理，并結(jié)合實際的應(yīng)用，設(shè)計
微帶濾波器和耦合器電路，以驗證設(shè)計的有效性和實用性。
1 射頻仿真中EDA的設(shè)計原理簡析
目前，射頻領(lǐng)域主要的EDA工具首推Agilent公司的
ADS軟件和Ansoft公司的HFSS、Designer軟件以及CST，其
次是比較小型的AWR、Serenade等電路設(shè)計軟件。ADS軟
件在國內(nèi)各大學(xué)和研究所是使用最多的軟件之一，是一種最
全的綜合電子設(shè)計軟件，其在器件分析、電路設(shè)計分析(使用
諧波平衡算法)、電磁兼容分析、通信系統(tǒng)分析以及微波平面
電器分析(使用矩量法，MOM)等方面計算準(zhǔn)確度很高。
HFSS軟件以有限元法(FEM)為計算電磁學(xué)的基礎(chǔ)，很適合
于計算閉域問題，計算輻射體、腔體結(jié)構(gòu)精度很高。對于我
們現(xiàn)在最常使用的微帶無源電路如濾波器、耦合器和無源匹
配傳輸線路等，我們可以用AWR或Serenade等快速地進行
參數(shù)計算，有些微波器件比如濾波器，我們可以直接和filter
designguide等設(shè)計向?qū)нM行設(shè)計，非常迅速，然后在ADS的
EM仿真或HFSS里建立模型，用MOM或FEM進行不斷地
設(shè)計優(yōu)化仿真。最終得到最佳的電路參數(shù)，大大提高了工作
效率和設(shè)計準(zhǔn)確度。
2 一種高頻微帶濾波器的集合EDA設(shè)計實驗
為了進一步探究射頻電路EDA軟件設(shè)計的優(yōu)越性，我
們以AWR和ADS軟件集合設(shè)計一種實際工程需求中的C
波段微帶濾波器，技術(shù)要求為4．25GHz 5．55GHz，帶內(nèi)插
損ldB。我們先以AWR(微波工作室)軟件中的filter syn．
thesis wizard進行快速濾波器擬合計算，選擇5階半波長寬
邊耦合諧振微帶濾波器作為設(shè)計任務(wù)，帶內(nèi)插損選擇0．2dB，
帶寬選擇3．85GHz 5．95GHz，介質(zhì)基片選擇￡=9．6，厚度
25mil的介質(zhì)板。這些參數(shù)設(shè)定后，很快我們就可以得到一
個計算模型，如圖1所示。我們加激勵后，可以仿真出它的
S參數(shù)曲線，這是AWR利用經(jīng)典的濾波器網(wǎng)絡(luò)綜合法設(shè)計
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