3次元電磁界シミュレータ(EMPro)と、回路シミュレータ(ADS)との 3次元電磁界シミュレ タ(EMPro)と、回路シミュレ タ(ADS)との 効率的な協調解析事例のご紹介 Page 1 EMPro 2010 3次元電磁界解析専用プラットフォーム 次 電磁界解析専 プ • 3次元形状入力に特化した操作性 • Windows & Linux 対応 • 多くの3D CAD フォーマットのImportを サポート F t t Highest Fastest, Hi h t Capacity C it • 3次元フルウェーブ電磁界シミュレーション • 2種類の電磁界解析ソルバの搭載 FDTD法ソルバ FEMソルバ • 1 Licenseで16core までのMultithreadに対応 ADSとの統合 • ADS上に、EMProにてパラメタライズされた 3次元形状コンポーネントをインポートする とができ、協調シミ ション よる最適化が大幅 効率化します。 ことができ、協調シミュレーションによる最適化が大幅に効率化します。 • ADSレイアウトをEMProにImport し、追加要素を加えて解析できます。 • ツールの切替なしに、高周波回路設計・検証と同一環境で3D電磁界解析が使えます。 Page 2 Agilent 電磁界シミュレーション統合環境 EMPro 環境 ADS 環境 Parameterized 3D EM Components Layout Objects Page 3 FDTD Simulator FEM Simulator Momentum Simulator 有限時間領域差分法 有限要素法 モーメント法 汎用PKGモデルの電磁界シミュレーションと、 回路シミュレ ションとの協調解析例 回路シミュレーションとの協調解析例 EMPro上で3Dモデルの作成 ADS 回路シミュレータとの協調解析 Page 4 ADS上でFEM解析(3次元電磁界解析) ADS Ptolemyとの協調解析 EMPro上で汎用PKGの3次元モデルの作成 形状入力 解析参考PKGモデル 考 ((SOIC-8)) 材質設定 事前に100種類以上の材質がLibraryに登録されています。 その他、ユーザオリジナルの材質の定義も可能です。 その他、 ザオリジナルの材質の定義も可能です。 解析するPKGモデルを、EMProにて作成し、ADSに取り込むためのDesignKitを作成します。 これにより、ADSに統合されている3次元電磁界解析ツールの、FEM for ADS上で、任意の PKGモデルをライブラリに登録でき 3次元電磁界解析を行うことができるようになります PKGモデルをライブラリに登録でき、3次元電磁界解析を行うことができるようになります。 Page 5 EMPro PartsのADS DesignKit化 ADS用の3D Component DesignKitの作成 ADS DKをインス トールすると、ADS の部品ライブラリに 登録され レイアウ 登録され、レイアウ ト画面に挿入する ことができます。 EMProのメニュー から簡単にADS用 の3D component の作成が可能 Page 6 EMPro PartsのADS DesignKit化 任意のパッケ ジモデルをADS ライブラリとして登録 任意のパッケージモデルをADS 任意形状のパッケージモデルを、ADSの電磁界解析で使用できるライブラリと して作成可能 - レイアウト上に簡単にパッケージモデルを挿入することができます - 複数のパッケージの部品ライブラリとしても登録可能 複数のパッケ ジの部品ライブラリとしても登録可能 ADS 3D EM Package Component Custom Library Page 7 FEM for ADS でのPKGの解析 入力形状は 3次元ビ 入力形状は、3次元ビューアで確認できます。 アで確認できます PKGモデルを取り込んだADS Layout画面 Design KitをADS Layout画面上に挿入し、周辺レイアウトの描写が可能です。 フットプリントとPKG内のチップ、ワイヤボンディングをADS Layout上で追加できます。 Page 8 FEM for ADS でのPKGの解析 Sパラメータ解析結果 3次元電界分布表示 FEM for ADSにて解析を実行します。結果は、Sパラメータが求められます。 また、電界、磁界分布を3D画面上で確認することができます。 Page 9 ADS回路シミュレーションと協調解析 Look-alike Look alike Component 増幅器回路（netlist) シミュレーションコントローラ Look-alike Component EMDS G2と回路との協調解析 FEM for ADS の結果を、回路シミュレーションと協調解析を行うために、Look-alike componentを 作成します。これにより 回路と電磁界の結果を簡単にスケマティック上で協調させることができます。 作成します。これにより、回路と電磁界の結果を簡単にスケマティック上で協調させることができます。 Page 10 ADS回路シミュレーションと協調解析 解析結果は、データディスプレイ上に表示することができます。その他のデータセットの結果と、同じ 画面で結果を比較することができます。 Page 11 ADS Ptolemyとの協調解析（LTE Library） LET 信号発生器 復調器 アンプ・サブ回路 Next Page さらに、システム解析のPtolemyでも、電磁界解析およびADS アナログRF回路と協調解 を行うことができます。 Page 12 パッケージとバランの影響を考慮したアンプ回路 P t 設置 Port Port 設置 Envelopeコントローラ Ampサブ回路内には、Ptolemyとの協調解析を行うために、サブ回路用のPortと、Co-simulation用の Envelopeコントローラを配置して設定を行います。 Envelopeコントロ ラを配置して設定を行います。 Page 13 Ptolemyとの協調解析の結果 Constellation、EVM、Spectrum 等の解析結果を表示することが可能です。 PKG無しアンプモデル PKG込みアンプモデル パッケージの影響を考慮したモデルでは、アンプ単体モデルと比較し、Constellation、 パ ケ ジの影響を考慮したモデルでは アンプ単体モデルと比較し C t ll ti EVMが悪化していることが確認できます。 Page 14 まとめ 1. 有限要素法を用いた、Full 3D 電磁界解析 2. EMProによる任意形状のパッケージモデル デ ライブラリ作成機能 3. ADSとの統合された環境で解析できるため 回路シミュレータとの協調解析が可能 4. ADSとの協調解析にて、他ツールとのデー タやり取りのための時間の削減により 効 タやり取りのための時間の削減により、効 率的な設計フローの構築が可能 回路設計・検証と電磁界解析によるモデリング・ソリューションの統合により、 設計を実現大幅 設計 検証を効率 す。 One-Pass設計を実現大幅に設計・検証を効率化します。 Page 15 EMPro 電磁界解析プラットフォーム EMPro は優れた3次元電磁界(3D EM)回路デザイン・フロー・インテグレーション。これにより、デザインの再入力、 シミュレーションのセットアップ、手動変換に伴うミスや遅れをなくすことができます。回路のシミュレーションや最 適化に使用するパラメータ化された3次元コンポーネントを作成するためのきわめて効率的な3次元電磁界デザ イン環境。有限要素法(FEM)と有限差分タイム・ドメイン(FDTD)の2つのソルバが1つのプラットフォームに統合 ( ) ( ) されているため、さまざまなアプリケーションに対応でき、周波数ドメインとタイム・ドメインの相互検証により、3次 元電磁界シミュレーションの信頼度を大幅に向上することができます。 EMProバンドル構成 W2402B FEM バンドル W2403B FDTDバンドル W2404B FEM/FDTDバンドル EMProエレメント EMP レメント (上記バンドルに含まれるものも記載) W2401 EMProコア エレメント W2342 Agilent FEMシミュレータ エレメント W2405 Agilent FDTDシミュレータ エレメント W2406 C Compliance li M Model d l エレメント W2408 FDTD GT Accelerationエレメント Agilent web site: http://www.agilent.com/find/eesof-empro Youtube: http://www.youtube.com/user/AgilentEEsof#p/a/f/0/_9TmUUtV95o Page 16 ADS Advanced Design System ADS S は、高周波/高速デジタル回路設計要素が含まれる は 高周波/高速デジタ 回路設計要素が含まれる IC C 、モジュール、パッケージ、ボード設計の効率化を実現 ジ パ ケ ジ ボ ド設計 効率化を実現 する唯一のデザイン・シミュレーション・ソフトウェア環境です。また、システム、回路、フル3次元電磁界シミュレー ション機能をアジレントの計測機器にシームレスに統合することにより、再現性の高い回路デザインをファースト パスで実現します。 ADSバンドル構成例 W2201 Bundle ( Core, Layout ) W2202 Bundle ( Core, Layout, HB ) W2203 Bundle ( Core, Core Layout, Layout Mom ) W2205 Bundle ( Core, Layout, HB, Mom ) W2206 Bundle ( Core, Layout, HB, EM ) W2207 Bundle ( Core, Sim, Ptolemy, Mom ) W2208 Bundle ( Core Core, Sim Sim, Ptlemy, Ptlemy WL, WL Mom, Mom Verilog A) W2209 Bundle ( Core, Sim, Ptolemy, WL, Mom, EMDS G2, Verilog A ) W2210 Bundle ( Core Transient ) W2211 Bundle ( SI Pro ) W2212 Bundle ( SI Premier ) W2213 Bundle ( Core, HB, Transient, Layout, Mom ) W2231 Bundle ( Ptolemy ) W2232 Bundle ( Ptolemy + WL ) W2250 総括 Bundle Agilent web site: http://www.agilent.com/find/eesof-ads Youtube: http://www.youtube.com/user/AgilentEEsof#g/c/FF7051B3E314AD45 p y g g Page 17