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射频电路EDA的关键技术研发与应用

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登记号:G20200315

所属行业:信息传输、软件和信息技术服务业

学科分类:信息科学与系统科学;

关键词: 射频电路 电子设计自动化 电磁和耦合多物理场仿真 自动设计优化 多功能协同设计

绿色分类:其他资源效率提升;

  • 基本信息
成果名称: 射频电路EDA的关键技术研发与应用
成果登记号: G20200315 学科分类: 信息科学与系统科学;
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 射频电路  电子设计自动化  电磁和耦合多物理场仿真  自动设计优化  多功能协同设计
推荐单位:

上海交通大学

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作,面洽, 成果所属行业: 信息传输、软件和信息技术服务业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

本项目属于信息技术领域,是射频微波、集成电路与计算机辅助设计的多学科交叉方向。射频电路电子设计自动化(EDA)是实现射频电路系统产品准确高效研发的必备要件,在无线通信、物联网、汽车电子、航空航天和国防电子等领域有广泛应用。由于射频电路系统具有跨尺度结构复杂度高、电磁-热-应力多物理场耦合紧密、功能/结构多样、高频性能对参数敏感、芯片/封装/系统跨层级一体化集成等特点,其精确仿真、准确建模、协同设计和自动优化难度大,消耗资源多,具有很高的技术门槛。我国射频EDA软件市场长期被国外企业垄断,严重制约我国射频电子技术发展。本项目围绕国家重大战略需求,针对射频电路EDA的核心科学技术问题开展系统深入的研究,解决了射频电路跨尺度多物理仿真建模、电路自动化设计、多性能/多功能协同设计、先进射频系统研制等一系列关键技术问题,成功研发出首套国产射频EDA商用软件并推广应用。本项目取得3方面科技创新成果:1、在射频电路仿真建模方面,提出基于广义传输矩阵的精确高效电磁场和电磁-热-应力耦合多物理场仿真算法,研制出首套国产射频电路芯片-三维封装联合电磁场仿真建模商用软件,比国外同类产品效率提高1~2个数量级;自主研发出多物理场仿真软件,突破了射频封装结构精确高效多物理场仿真技术瓶颈;针对先进射频集成封装工艺构建了500余种高精度模型。2、在射频电路设计优化方面,研发了无源电路自动化设计与有耗滤波器综合方法和工具,版图优化时间比现有工具缩短70%,小型化滤波器等效Q值提升5倍以上,达到金属谐振腔水平;提出射频电路电热多性能协同设计和多功能融合设计方法,电热协同优化效率提升20~50倍,优化后最大工作温升降低30%,并在单个元件中融合多达6个传统元件功能,显著减小系统尺寸。3、在关键技术推广应用方面,基于本项目自主研发的射频EDA方法和工具,建立了集成无源器件IP库并授权量产3.5亿颗;研制出三维集成毫米波收发模块、相控阵接收多功能系统级封装、高功率密度前端组件等多款产品,实现了芯片与封装一体化精确设计,解决了热-应力协同优化和可靠性问题,研制周期缩短一半,成本降低30%,达到性能、功耗和成本的最优化,大批量应用于某新型国防雷达产品中。本项目成果登记软件著作权36项,授权发明专利8项、实用新型3项,申请发明专利10项,出版专著2本,专著章节1章,发表论文46篇(其中本领域国际著名IEEE刊物论文31篇);近3年新增产值8.65亿元、利润9651万元、税收328万元。项目完成单位苏州芯禾电子科技有限公司已成长为目前唯一国产射频EDA软件供应商,实现该领域的自主可控,在华为、中兴、展讯、中芯国际、中电科集团等单位应用,并对美国企业出口。培养了一批优秀人才(包括中科院院士1名、国家优青2名),形成了人才高地;走出了一条射频EDA国产化的产学研创新“突围”之路。

姓名: 吴林晟 性别:
出生日期: 2020-05-27 08:00:00.0 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市闵行区东川路800号电信1号楼541室
电子邮件: tm222@sjtu.edu.cn
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