什么是Load Pull(负载牵引)?这是测量、验证及优化器件在各种真实条件下(in real conditions)最优性能的真实仿真方法,通过计算机不断扫描输入和输出端的复数阻抗,从而得到有源器件参数的各种变化的海量数据,通过计算机快速得到所需的最优参数。
使用Load Pull技术后,一天下来就可以实现传统“盲调”方法六个月的工作量,极大提高了效率,帮助用户大大缩减将射频产品打入市场的时间和成本,同时极大地提高了其产品的市场竞争力。
现在我们进入到第二个概念,EDA系统,全称是电子设计自动化(Electronic Design Automation),它是指利用计算机辅助设计软件来辅助完成超大规模集成电路芯片的设计、制造、封装、测试整个流程,是设计、测试、验证、优化、制造芯片、模块和系统的必备工具。行业内将EDA软件称为电子工业之母,中美贸易战中“中兴事件”“三大EDA软件供应商断供事件”,无疑再次验证了EDA在集成电路领域的核心地位。可以说没有EDA软件,整个芯片设计寸步难行。
但是通用的EDA软件也不是六边形战士:由于射频微波毫米波电路中存在大量的寄生效应、串扰等因素,当模拟集成电路从EDA设计变成实际电路(即流片)后,存在着各种误差,特别是对于大信号、大功率器件、非线性器件,更难达到最佳值;且频率越高,误差越大,难度越大。
工欲善其事,必先利其器。有没有一种EDA工具,在前期纯仿真EDA设计的基础上,使用它,无论信号大小、功率大小、频率高低、线性还是非线性,都能够使实际射频微波毫米波电路100%地得到最佳值?
这就是我们的核心产品——微波毫米波Load Pull EDA系统,这也是目前能解决上述难题的唯一方法及工具。它使设计者能在完全真实的操作条件下,将很宽频率范围的已知的源阻抗及负载阻抗加到被测器件(DUT)上,从而找出 DUT 参数的各种变化以及最佳值,快速得到所需的最优设计参数。这也是目前唯一能100%找到真正最优值的工具。
赛唯产品包括微波负载牵引精密自动测量系统、手动调谐器、精密校准组件、器件测量夹具等。频段覆盖范围从DC到500G赫兹。
Bluetec负载牵引自动测量系统是一种快速、宽带的自动阻抗控制系统。该系统广泛应用于微波芯片、微波晶体管、微波元部件及子系统的功率参数、IMD、ACPR、谐波、噪声及很多其它特性的自动测量及优化。整套系统由自动调谐器、Tuner控制器以及兼容Windows的应用软件组成。
该系统已获得专利授权,是一种宽带、精密、可靠的光机电一体化Tuner智能集成系统——iBT-X,将电脑、电子控制系统、Tuner及软件一体化。2021年,公司和德国罗德-施瓦茨(R&S)签订合作协议,并正式成为美国高通(Qualcomm)公司的合格供应商。
应用软件包括Tuner控制器、校准、测量、数据处理、画图、优化等,并且支持全球所有微波仪器。
我们的专家们经过二十多年的技术积累,2005年回国后,在国外既有的技术基础上不断迭代、完善、优化、创新。现在我们已经拥有核心技术(含专利、软著等)200多项,是亚洲唯一一家、全球三家能研发生产同类产品的公司之一,经国家权威检验检测部门检验合格,填补了国内的空白,并达到国际领先水平。
有多领先呢?我们拿其中一个专利来讲吧,我们系统中会应用到一款创新的动态自适应调节探头,可以实现更高的定位精度——从国外产品既有的百分之一误差,提升到了误差只有千分之一,几何级数般地提高了测量精度。
再拿我们的一个软著——双矢量探头算法来讲,假如单个探头定位1000个点,那么双探头组合起来,总的定位点就高达100万点,若对这些点一一进行测量,需要花费1周的时间!我们发明了一种算法,只需要测量2000点,只需要20分钟,就能够得到100万点的数据!且误差极小!这能给我们节省多少时间、精力和金钱?
目前,我们已开发成功6大类共40多个型号的系统(仪器),产品覆盖从DC到500GHz(Sub-THz准太赫兹),产品性能指标全面优于国外产品;我们还能提供基于全球服务的快速响应,我们的产品和服务可以快速地触达全球的每个角落。
目前,我们赛唯新推出的国际首台“一体化智能微波毫米波Load Pull EDA系统(iBT-X)”,是将电脑、电子控制系统、Tuner及软件一体化的高度集成的智能化系统,实现了校准、测量、数据分析、优化全自动化以及高可靠性、高精度、高重复性。2021年,公司和德国罗德-施瓦茨(R&S)签订合作协议,并正式成为美国高通(Qualcomm)公司的合格供应商。
现在,我们的产品已经应用于高端射频芯片模块及系统、自动驾驶毫米波雷达、5G和6G通信、卫星通信、战斗机雷达&预警机雷达&地面雷达(包括有源相控阵雷达)、电火工品等的性能指标自动测量、验证及优化,射频滤波器&功放&混频器&VCO的生产线自动检测,以及作为教学仪器设备。
我们的客户,包括了Lockheed Martin(洛克希德·马丁)公司、Qualcomm(高通)公司、VIVO公司、海格集团、大华股份、中兴通讯、众多高校及研究所等等。
举个例子,假如现在有这样一个空战场景:敌方出动战斗机,其雷达探测距离为250km, 我方也出动战斗机应战,那么要想实现先敌发现、先敌锁定、先敌开火,则我方战斗机雷达的探测距离就必须大于250km!
这怎样才能实现?我们都知道,现代战机的雷达均采用有源相控阵雷达,它是由很多T/R(发射/接收)组件组成的,而每个T/R组件,都必须采用上述的微波毫米波Load Pull自动测量及优化系统,来进行性能指标的优化,注意!这不是仿真的理论值,而是真实条件下的性能指标的真实的最优值!是真实的最优值!这是这个系统的最大特点!最终使T组件发射功率最大,效率最优;使R组件的噪声示数最小,也就有了最高的接收灵敏度。这样就可以让雷达整机具有最大最优的探测距离,从而实现先敌发现、先敌锁定、先敌开火。
应用阶段
前期阶段:
用仿真软件,进行芯片设计
中期阶段:
流片,用Load Pull EDA系统验证及优化,得到综合的真正的最优设计参数,建立和前期EDA仿真软件兼容的电路模型文件。根据修正文件,再流片,得到最优性能指标的芯片,量产。此为芯片级应用。
后期应用阶段:
采用芯片组成模块或系统(如基站、雷达整机等),用Load Pull EDA系统再优化设计,得到最优性能指标的模块或系统。此为模块级及系统级应用。