IE3D提供了强大的优化算法,可以让用户对自己的设计进行最大程度的优化仿真,与其他仿真软件类似的是,用户需要首先对电路的尺寸结构进行具体的优化设置,然后设计一个优化目标或多个优化目标来完成优化仿真。
优化参数设置以点操作为基础,先选定电路结构中的一个或多个点,再选择“Optim”→“Variable For Selected Objects...”选项即可。优化参数设置分两步进行,第一步,确定选中点的变化方向;第二步,确定选中点在变化方向上的变化大小。电路结构随着选中点不断变化,进而影响电路性能。需要提醒的是,在设置优化参数的过程中,不能对电路结构有任何修改,否则,已经设置好的优化参数会丢失。
在Mgrid中,优化目标设置主要以S参数为主。优化目标设置需要对由电路尺寸变化带来的性能变化趋势有一定的认识,盲目极限地优化目标只会增加优化时间,且难以得到好的优化结果。
下面是仿真优化设置的简单步骤(后续章节会进行详细的操作演示)。
(1)选择“Edit”→“Select Vertices”选项或单击 按钮,按住鼠标左键,下拉选中电路结构中想要优化部分的顶点,如图1-22所示。
图1-22 选中点示意图
(2)设置选中点的变化方向。选择“Optim”→“Variable For Selected Objects...”选项,打开“Optimization Variable Definition”对话框,如图1-23所示。在“Tuning Angle”数值框中输入90(表示在 Y 方向上变化),单击“OK”按钮。
(3)设置选中点的优化区间。往下拖动选中点一小段距离,弹出“Set Low Bound”对话框,如图1-24(a)所示;在“Low bound fixed at”数值框中输入一个合适的值(变量下边界),单击“OK”按钮。
往上拖动抽头一小段距离,弹出“Set High Bound”对话框,如图1-24(b)所示;在“High bound fixed at”数值框中输入一个合适的值(变量上边界),单击“OK”按钮,弹出“Defining No.1 Variable Finished”对话框,如图1-25所示。单击“Continue Without Action”按钮,完成选中点的优化区间设置。
图1-23 “Optimization Variable Definition”对话框
图1-24 设置选中点的优化区间
图1-25 “Defining No.1 Variable Finished”对话框
(4)选择优化方式、设置优化目标。选择“Process”→“Optimize”选项,打开“Optimization Setup”对话框,如图1-26所示。
图1-26 “Optimization Setup”对话框
如图1-27所示,为了提供仿真速率,将“Optimization Definition”选区的“Scheme”下拉列表中的“Adaptive EM Optimizer”改为“Powell”,在弹出的“Optimization Control Parameters”对话框中单击“OK”按钮。
图1-27 优化函数选择
在“Optimization Setup”对话框中单击“Insert”按钮,弹出“Optimization Goal”对话框,按图1-28进行设置,确认“Frequency Range”选区中的求解频率范围,单击“OK”按钮,开始优化。
图1-28 “Optimization Goal”对话框
上述每步操作的具体设置都将在后面进行详细介绍,完成上述操作后即可开始进行系统优化仿真,系统会不断运算迭代,直到得到最接近优化目标的结果,同时生成新的工程文件,并自动命名为“原工程文件m”,保存在工程文件所在根目录中。
本章简单介绍了IE3D的几个主要器件,同时比较详细地介绍了作为仿真工程主要设计工具的Mgrid,并以一个无源带通滤波器的设计为引子,简单介绍了如何用IE3D完成无源器件的设计工作,后续章节将会就各种器件的设计细节进行详细的讲解。