Die Entwicklung moderner Hochfrequenz-Schaltungen stellt hohe Anforderungen an Präzision, Effizienz und Zuverlässigkeit. Bereits in frühen Entwicklungsphasen müssen zahlreiche Einflussfaktoren berücksichtigt werden, um spätere Designänderungen, zusätzliche Prototypen oder unnötige Entwicklungskosten zu vermeiden.
Moderne Simulationswerkzeuge wie beispielsweise diejenigen von Microwave Office ermöglichen es, Hochfrequenz-Schaltungen bereits vor der Fertigung umfassend zu analysieren und gezielt zu optimieren. Mithilfe von Design-Centering und Ausbeutenanalysen lässt sich beurteilen, wie robust ein Design gegenüber Bauteiltoleranzen oder Fertigungsschwankungen ist. Dadurch können kritische Parameter frühzeitig erkannt und die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems nachhaltig verbessert werden.
Eine wichtige Grundlage bilden dabei herstellerspezifische Bibliotheken mit linearen und nichtlinearen Bauelementmodellen. Sie ermöglichen realitätsnahe Simulationen und schaffen eine belastbare Basis für die Entwicklung anspruchsvoller Hochfrequenz-Schaltungen.
Zusätzlich gewinnt die elektromagnetische Simulation zunehmend an Bedeutung. In Microwave Office können kritische Leiterplattenbereiche oder einzelne Strukturen als 2.5D- oder 3D-Modelle elektromagnetisch simuliert und anschliessend in die Gesamtsimulation integriert werden. Dadurch lassen sich parasitäre Effekte, Kopplungen oder Verluste deutlich genauer berücksichtigen als mit einer reinen Schaltungssimulation.
Auch vorhandene Entwicklungsdaten können effizient weiterverwendet werden. Bestehende Leiterplattendesigns lassen sich beispielsweise aus ODB++, IPC-2581- oder Gerber-Daten importieren. Ebenso können Messdaten, etwa im Touchstone-Format, direkt in die Simulation eingebunden werden. Der Abgleich zwischen Simulation und realen Messergebnissen ermöglicht eine kontinuierliche Verifikation und Optimierung des Designs.
Ein weiterer Vorteil moderner Entwicklungsumgebungen ist der frühe Variantenvergleich. Bereits vor der Fertigung können unterschiedliche Designansätze objektiv bewertet und hinsichtlich Performance, Fertigbarkeit oder Kosten miteinander verglichen werden. Das schafft eine fundierte Entscheidungsgrundlage und reduziert Entwicklungsrisiken erheblich.
Eine simulationsgestützte Hochfrequenz-Schaltungsentwicklung mit Simulationswerkzeugen verkürzt Entwicklungszeiten, erhöht die Designqualität und schafft die Grundlage für leistungsfähige und zuverlässige Hochfrequenzsysteme.
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