Entwickler von 5G- und Satellitennetzwerkkomponenten entwickeln Front-End-Funkmodule der nächsten Generation unter Verwendung von mmWave-Frequenzbändern, was erhebliche Herausforderungen in Bezug auf Design und Simulation mit sich bringt. Bei diesen Frequenzen besteht aufgrund von Ausbreitungseigenschaften, atmosphärischer Dämpfung, komplexen Verpackungsproblemen sowie Problemen mit Rauschen und Dynamikbereich die Gefahr von Signalverlusten. Die Designherausforderung für 6G ist sogar noch größer, da bei höheren Frequenzen Signale unter dem THz-Bereich verwendet werden.
Keysight entwickelt Lösungen zur Beschleunigung der 5G- und 6G-Technologie
Designer monolithischer integrierter Schaltkreise (MMICs) und Mikrowellenmodule kombinieren mehrere Halbleiter- und III-V-Prozesse bei mmWave-Frequenzen, was die Montage mehrerer Chips, Verbindungen auf Modulebene und Leistungsberechnungen erfordert. Der mmWave-Leistungsverstärker wird getrennt vom Rest des Designs gebaut, um thermische, strombezogene und Halbleiterleistungsprobleme zu minimieren. Darüber hinaus verarbeiten im Galliumnitridverfahren entwickelte Leistungsverstärker höhere Stromdichten als Silizium.
Neue Halbleiter-Verpackungstechniken wie Flip-Chip-Bonding bieten höhere Dichte und Leistung. Diese Pakete müssen außerdem über mehrere Technologien und Prozesse hinweg gemeinsam entwickelt werden, da sie eine Reihe von Problemen wie internes Übersprechen, elektromagnetische Störungen (EMI), Stabilität und Betriebstemperaturen berücksichtigen müssen.
Die neueste Version der branchenführenden Mikrowellen- und Hochfrequenz-Designsoftware (RF/uW) von Keysight bewältigt diese Entwicklungsherausforderungen mit Verbesserungen bei Algorithmen, Komponentenlayout, Thermoelektrik und Workflow-Automatisierung.
RFPro in PathWave ADS 2024 bringt Arbeitsabläufe in ein einheitliches Co-Design-Dashboard für EM-Schaltungen, wo Konstrukteure EM-Simulationen durchführen können, um Designs frühzeitig im Entwicklungszyklus zu verfeinern und zu optimieren, sagte Joe Civello, PathWave ADS-Produktmanager bei Keysight. ADS unterstützt das Multitechnologie-Design und die Analyse von thermischen, elektromagnetischen und parasitären Signalen auf Schaltkreisen und Signalmodulation. Diese Lösung ermöglicht die schnelle Montage von Schaltkreisen, MMICs, Verpackungen, Verbindungen und Modullayouts, um die Leistung des mmWave-Engineering-Designs deutlich zu verbessern.
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