5G 射频设计初创公司以最快速度推出尖端的 GaN/GaAs 器件
案例研究
5G 射频设计初创公司加速推出 GaN/GaAs 尖端器件
下一代蜂窝应用需要使用复杂的器件，并要求其能够放大高千兆赫范围内的信号，同时还能处理高功率密度和高电压。随着 5G 蜂窝网络成为射频(RF)市场的焦点，对 GaN和 GaAs 功率放大器的需求随之增加，竞争也日益激烈。
- 公司简介：iconicRF，北爱尔兰的一家射频设计初创公司
- 关键问题：更快设计复杂电路，实现更高的性能和制造良率
- 解决方案：PathWave 先进设计系统（ADS）
- 结果：
- 缩短 10% 设计和仿真时间
- 原型一次测试合格
为了在不断发展的无线行业中立于不败之地，企业必须尽快推出最先进的器件。这就需要使用功能强大的设计和仿真工具，在 5G 所需的高频范围内执行精确测量。北爱尔兰的一家射频设计初创公司推出了可以定制的单片微波集成电路（MMIC）解决方案，但他们最近发现自己在 GaN 和 GaAs 技术领域面临巨大障碍。这家公司称为 iconicRF，他们的问题是如何快速提供可靠的 GaN 和 GaAs 器件建模和原型，满足客户在各种蜂窝、无线和航空航天应用中的需求。iconicRF 发现，通过使用Keysight PathWave 先进设计系统（ADS）软件，他们可以大幅提高一次测试合格的成功率，降低为客户提供高性能原型的风险。PathWave ADS 还缩短了他们的设计和仿真时间 — 所有这些成就都是在公司初创的一年内实现。
挑战：从设计更快过渡到原型制造的解决方案
高性能 MMIC 和模块设计背后所采用的技术越来越复杂。电路板尺寸越来越小，数据速率越来越快，应用在单个器件上的技术也越来越多。考虑到这些难题，公司往往会选择把复杂的设计工作外包给专业的射频设计团队（如 iconicRF）。但这会给外包团队带来巨大压力，他们需要创造可靠、经济和高效的设计，同时又要满足客户率先进入市场的需求。
在 5G 设计工作中，iconicRF 面临的挑战主要集中在测量精度和需要执行高频仿真两方面。下一代蜂窝应用需要很高的频率（高达 30 GHz），在这样的频率上执行精确测量是非常困难的。想要找到能够设计和仿真 5G 设备的软件工具也不是一件容易的事。此外，设计下一代设备需要使用电子设计自动化软件，而且该软件必须具有从设计阶段到原型制造阶段都适用的高频仿真功能。
解决方案：一个值得信赖的设计工具可以确保精度和速度图 1. 使用 ADS 快速创建元器件，更快地进行设计迭代为了确保获得可靠和准确的结果，iconicRF 把目光转向是德科技。Keysight PathWave ADS 是业界领先的射频、微波、信号完整性和电源完整性设计平台（图 1）。PathWave ADS 将 EM 仿真、电路设计和版图功能整合到一个覆盖从设计到封装全过程的工具中。在整个原型设计和测试流程中，设计人员可以节省大量的导入和导出时间。PathWave ADS 的算法准确可靠，适用范围远远超过 28 GHz。利用该软件及其高频和协同仿真功能，iconicRF 终于能够快速设计、仿真和优化客户的 GaN 和GaAs MMIC 器件。
为了更清晰地显示测试结果，iconicRF 团队利用 PathWave ADS 的综合功能来评测负载牵引测量结果（图 2）。该团队可以快速评估基站蜂窝性能的测量结果，确保其射频和毫米波功率放大器设计拥有最佳匹配拓扑，所有这一切操作都是在 PathWave ADS 仿真器环境中完成。利用 PathWave ADS，iconicRF 对其多技术元器件进行了协同设计和协同验证，以便在最短的时间内将设计从技术指标转变成完全可用的原型。
实现如此快速开发的关键在于 PathWave ADS 中提供了新的 EM 仿真器 — RFPro。在毫米波频率上，封装的寄生效应对产品设计的影响越来越重要。RFPro 不仅可以通过 3D 视图显示 MMIC 设计（图 3），还可以帮助设计人员对其设计进行 EM 电路协同仿真。利用这些功能，iconicRF 能够快速细致地改进其电路原理图，并在封装后的 MMIC 上执行 EM 仿真（图 4），验证设计版图以确保其 MMIC 器件在客户环境中能够成功运行。
请下载此文档以了解更多信息。