Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева

Кафедра «Компьютерные технологии в проектировании и производстве»

Электромагнитное моделирование средствами Microwave Office

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Интегральные устройства радиоэлектроники»

для студентов специальности 210200 «Проектирование и технология электронных средств»

Нижний Новгород 2011

УДК 621.373.7

Электромагнитное моделирование средствами Microwave Office: метод. указания к лабораторной работе по дисциплине «Интегральные устройства радиоэлектроники» для студентов специальности 210200 - «Проектирование и технология электронных средств» / НГТУ им. Р.Е. Алексеева;

Сост.: Малышев И.Н., Пиманкин Д.А., 2011, 26 с.

Научный редактор Никулин С.М.

Отпечатано на кафедре КТПП, НГТУ, ул. Минина, 24, корп.5

Тираж 20 экз.

1 Цель работы и подготовка к работе

Цель работы – изучение возможностей САПР Microwave Office по электромагнитному моделированию (EM-анализу).

Подготовка к работе осуществляется до прихода в лабораторию и включает в себя изучение данных методических указаний и (если студенту этого не достаточно для прояснения изучаемого материала) рекомендованной в них литературы, подготовку ответов на приводимые контрольные вопросы, расчет геометрии конденсатора в соответствии со своим вариантом задания.

2 Краткое описание em Analysis

Электромагнитное моделирование (EM) использует уравнения Максвелла для определения характеристик устройства по его заданной физической геометрии. С помощью электромагнитного моделирования можно анализировать произвольные структуры и обеспечивать очень точные результаты. Кроме того, электромагнитное моделирование свободно от ограничений, имеющихся в моделях электрических цепей, т.к. использует фундаментальные уравнения для вычисления характеристик. Недостатком такого моделирования является то, что, в зависимости от сложности структуры, увеличивается необходимый объём оперативной памяти и увеличивается время моделирования по экспоненте. Поэтому важно минимизировать сложность структуры, чтобы время моделирования было приемлемым, а требуемый объём оперативной памяти не превышал имеющийся на компьютере.

Электромагнитное и схемотехническое моделирования – это дополняющие друг друга методы для проектирования интегральных схем. Используя комбинации этих методов, можно решить многие проблемы проекта.

Блок электромагнитного моделирования в Microwave Office, известный как EMSight, способен моделировать планарные трёхмерные структуры, содержащие множество металлических и диэлектрических слоёв. Структуры могут иметь межслойные переходы или заземления. EMSight использует метод моментов Галёркина в спектральной области, который является чрезвычайно точным для анализа полосковых, микрополосковых, компланарных, а также других произвольных структур. Используемая должным образом, эта методика может обеспечивать точные результаты моделирования до 100 ГГц и выше.