产品综述

MULTILIB模型库，包含所有模拟高频多层电路设计（例如LTCC、PCB等等）的标准元件。

作为Agilent公司的ADS的插件，MULTILIB非常容易在多层微波RF电路的仿真、设计和布线中使用。建模方法基于3D电磁场仿真（FDTD），并且有一个智能缓存以加速RF电路和模块的交互式仿真和优化。

MULTILIB可以应用于Agilent ADS 2002及以后版本。

 

 

 

 

                                                   ADS界面里的MULTILIB元件库

     由于电子产品的尺寸越来越小，电路设计师从第三维着手来寻求电路设计更小的横向尺寸。基于这样的需求，多层电路板不得不采用LTCC（低温共烧陶瓷）和/或环氧基（PCB和通常的软板）工艺。手机应用中需要大量的多层电路板，这些需求导致了准确设计和布线工具－MultiLib的开发。

     MutilLib可以在交互式仿真时计算所有的库元件。采用全波3D仿真内核，能计算真实的3D元件，从而为这些器件提供了准确的仿真。所有仿真结果在返回ADS仿真器前存放在一个缓存中。快速存取早期计算过的元件（查表功能）可用于调试和优化元件几何，就像其他ADS的库一样。

     MultiLib处理功能的基础是一些非常容易且灵活的数据项，用以描述多层LTCC的工艺结构。这些数据项只需为某一多层工艺创建一次，以后便可以在所有MultiLib元件中使用。这里并没有对层数的限制，因此能够仿真广泛领域的元件。

    MultiLib库包含广泛的参数化传输线、不连续性、过孔结构、各种形状的拐角、T分枝、交叉分枝、耦合线及耦合拐角、电阻、电容和平面或多层电感。

PCB类型的GSM耦合器设计：数据项、原理图、入口、布线和3D渲染图

MultiLib提供非常精确的库模型：

• 1) 线（一层或多层的单线和耦合多线）
• 2) 不连续性（例如拐角、阶梯、多个阶梯、渐变结构、小短线、蝶形结、开路、短路）
• 3) 分枝结（T结、十字结、过孔等等）
• 4) 集总元件（电阻、电容、电感）
• 5) 其他

支持微带、带状线和悬浮线结构上的元件，支持叠层结构。

MultiLib库和普通的ADS库的区别：

     普通ADS库元件主要是基于公式的电路模型。缺点是：这些模型仅仅对小规模参数范围有效，特别在频率高的时候无法准确计算3D电磁效应，使得整体仿真精度明显下降。

     MultiLib模型则完全不同，每个MultiLib元件都是通过3D电磁场仿真器在线分析获得的。

     这里的3D电磁场仿真器采用了著名的FDTD方法。MultiLib拥有世界上超快的FDTD内核，这一点已经由IMST的EMPIRE射频应用3D全波仿真器在Benchmark竞赛中得到证明。一旦仿真结束，仿真结果将存储在一个高速缓存中，再次使用时，可以直接调用结果。

主要特点

• 1) 全面的多层元件库，例如单传输线和耦合传输线、不连续性、分枝、过孔和集总元件
• 2) 精确的3D建模分析，内置速度优化的FDTD内核
• 3) 高效的智能缓存来加速交互式仿真和优化
• 4) 处理相关的仿真和自动产生布线时考虑了工厂（foundry）的数据规范
• 5) 通过用户编译的模拟模型界面集成到Agilent ADS（Advanced Design System）中
• 6) 所有元件都可以通过Agilent ADS的著名的component palette 过程访问到
• 7) 可提供升级和支持服务

 

主要应用领域

• 1) 微波/毫米波电路设计仿真
• 2) 微波/毫米波器件设计仿真
• 3) 微波/毫米波多层LTCC设计仿真

 

经典案例

LMDS点对多点通信模块的滤波器设计与优化

         LMDS点对多点通信模块实物图

LTCC模块滤波器指标:

通带: 24.55 GHz ... 25.45 GHz

衰减要求:    21.9 GHz , -45 dBc ；21.2 GHz , -62 dBc；28 GHz , -52 dBc

插损:    < 0.5  dB    

如下图，ADS界面中利用MultiLib元件库搭建滤波器电路：

用MultiLib元件库元件创建滤波器电路如下图：

接下来，在ADS里进行调谐优化：

经过优化后得到LAYOUT：

 

进一步仿真计算，获得结果：

                               仿真与实际测试的比较 

 

SMD滤波器设计

如上图，LTCC采用DP-951材料，滤波器封装SMD1206

ADS中用MULTILIB元件库调用电感元件（考虑寄生特性）

ADS中用MULTILIB元件库调用多层电容元件（考虑寄生特性）

ADS中用MULTILIB元件搭建的滤波器电路

SMD滤波器仿真与测试的比较

技术文献

1  W. Simon, J. Kassner, O. Litschke, H. Fischer, S. Holzwarth: "Highly Integrated Ka-band TX Front-end Module with an 8×8 Antenna Array", Microwave Journal, Vol. 54, No. 1, S. 58, Januar 2011

2   R. Kulke, G. Möllenbeck, P. Uhlig, K. Maulwurf, M. Rittweger: "Designing SMD Lowpass Filters in Multilayer LTCC Technology", EMPC: European Microelectronics and Packaging Conference Proceedimgs pp. 40-44, Oulu, Finland, June 17-20, 2007

3   R. Kulke, G. Möllenbeck, W. Simon, A. Lauer, M. Rittweger: "Point-to-Multipoint Transceiver in LTCC for 26 GHz", IMAPS-Nordic, Proceedings pp. 50-53, 29. Sept.-2. Oct. 2002, Stockholm