通信技术和信息技术的飞速发展,推动射频芯片设计、仿真和封装等领域深度融合电磁场理论与集成电路技术;并加速射频EDA软件向高效三维全波、国产全流程和人工智能协同方向演进。为应对后摩尔时代出现的市场需求和技术挑战,“法动杯”依托全球领先的快速三维全波电磁计算引擎及其与法动EDA“电磁大脑”相结合的人工智能技术,构建了全链条覆盖射频芯片设计流程与EDA平台,持续为移动通信、物联网、5G、雷达、卫星通信系统及高速数字设计等领域提供卓越服务。本届“法动杯”赛题《应用于Sub-6GHz 5G宽带射频芯片模组》,旨在通过EMOptimizer®等法动射频EDA工具的综合应用,挖掘其在“射频与高速电路芯片设计赛道”中的快速设计与优化潜力,推动工具链在设计与应用层面的创新突破。
“法动杯”赛题解析
1 杯赛题目:
应用于Sub-6GHz 5G宽带射频芯片模组
2 参赛组别:
A组、B组
3 赛题背景:
4 赛题任务:
采用基于AI技术的射频电路快速预测与优化的工具EMOptimizer®、芯片级电磁仿真软件UltraEM®以及系统级电路仿真优化平台FDSPICE®设计一款工作于3.3GHz-6GHz频段的射频芯片模组,该模组中包含有覆盖整个频段的宽带滤波器、匹配电路以及Hybrid 90°耦合器,如图1所示。利用成熟的IPD等芯片化工艺,在尽可能小的芯片面积范围内提供大带宽、高带外抑制等指标,同时具备低插损和平滑的相位、振幅平衡等特性。
4.1推荐采用的工艺及PDK:
采用法动科技EDA工具中自带的generic lib
4.2设计指标:
(1)工作频率:3.3 GHz ~ 6 GHz
(2)滤波器带内插损:<1.2 dB
(3)滤波器带内回损:>15 dB
(4)滤波器带外抑制:
7GHz-10GHz>20dB; 1GHz-2GHz >23dB
(5)耦合器带内插损:<1.5dB
(6)耦合器隔离度:>20dB
(7)耦合器相位不平衡度:90°-5°<绝对值<90°+5°
(8)耦合器幅度不平衡度:<1dB
(9)匹配网络:S12>-0.3dB,S11<-15dB
(10)宽带耦合器的输入端口的特征阻抗为75Ω,输出端口的特征阻抗50Ω;宽带滤波器的输入、输出端口的特征阻抗均为50Ω
4.3附加题或进阶指标:
(11)具备尽可能小的面积
(12)提供滤波器、耦合器、匹配网络的整体版图电磁仿真或AI仿真结果
(13)采用所设计的耦合器给贴片天线馈电并实现右旋圆极化,推荐采用法动科技的高速印刷电路版电路、微带天线、封装等的电磁仿真专家SuperEM®
5.杯赛阶段及提交内容
5.1中期汇报
中期报告(具体形式根据届时大赛通知);
5.2初赛、分赛区及总决赛提交内容:
汇报PPT:项目介绍、关键技术介绍、性能指标
详细设计方案:关键技术原理分析,设计过程详细说明(包括器件的原理图和版图设计过程和layout细节)
原理图,版图及验证验证文档:每一项指标的testbench说明以及仿真结果,只接受后仿结果
备注:初赛和分区赛要求各个无源器件独立做AI及电磁仿真即可,总决赛要求电路中的无源器件做整体的AI及电磁仿真
6.评分标准
6.下面是”法动杯”专家对此次赛题做出的解析,欢迎大家围观:
为了助力广大高校师生进一步了解“法动杯”赛题,法动科技将于3月 10 日(周一)19:00-21:00直播,在线上对“法动杯”赛题进行解析和培训,直播链接详见集创赛公众号”法动杯”赛题解析(届时进入法动杯钉钉群,群号:64490034953 )。本次培训将邀请集创赛“法动杯”的企业评委们为大家进行赛题解析,届时热忱欢迎各位老师和学生线上参加,切不要错过和出题专家直接沟通和交流的机会。
法动科技公司简介
杭州法动科技有限公司,成立于2017年。作为拥有硅谷及斯坦福创新基因的国际一流团队,我们专业提供射频微波电子设计自动化(EDA)软件,凭借自主研发的大容量、快速三维全波电磁仿真引擎和基于人工智能技术的高效系统级仿真引擎,能够在射频微波芯片、封装、高速PCB等领域为用户提供快速准确的电磁仿真、建模及优化设计方案。同时,我们可以为包括移动通信、物联网、5G、雷达、卫星通信系统和高速数字设计在内的产品提供高水平设计开发服务。