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NI AWR Design Environment 22.1：赋能下一代射频与微波系统设计的统一平台
在射频（RF）与微波设计领域，随着5G通信、高级驾驶辅助系统（ADAS）、雷达和卫星技术的飞速发展，工程师面临的挑战已从单一的电路或天线设计，转变为对包含单片微波集成电路（MMIC）、射频集成电路（RFIC）、封装、模块和印刷电路板（PCB）的复杂异构系统进行协同设计与验证。NI AWR Design Environment 22.1（内部版本号 17.01r）正是在此背景下推出的新一代电子设计自动化（EDA）平台。它不再仅仅是一套设计工具，而是一个致力于加速射频/微波元件与系统从概念到实现的全流程、并通过深度平台互操作性打破设计壁垒的综合性解决方案。
本次核心升级聚焦于设计自动化、智能分析、多物理场仿真以及与更广泛的Cadence设计生态系统的无缝集成，旨在显著缩短设计周期，应对最严苛的下一代无线设备与系统的性能要求。
一、 核心升级与关键技术特性
Version 22.1的增强覆盖了从电路、电磁到系统级设计的全链路，其关键技术特性可归纳如下：
| 特性类别 | 核心升级与功能描述 |
|---|---|
| 🔌 平台互操作性与集成 | 与Cadence生态系统深度整合：支持直接重用Cadence Virtuoso 工艺设计套件（PDK）进行硅基MMIC设计，并集成Cadence EMX Planar 3D Solver进行高频电磁仿真。 多物理场协同仿真：改进与Cadence Clarity™ 3D Solver和Celsius™ Thermal Solver的集成，实现对大规模复杂射频系统电热性能的无约束容量分析。 与Allegro PCB及Virtuoso设计流程互通：确保射频设计数据能与PCB及IC设计布局工具顺畅交互，实现前后端设计验证的无缝衔接。 |
| ⚡ 电路设计与仿真增强 | 高级功率放大器（PA）设计：引入快速、严格的稳定性分析与优化技术，显著减少多级放大器稳定性分析的计算量，有效开发无振荡的高性能PA。 互调失真（IMD）优化：通过高级双音负载牵引分析，得出最佳低频源/负载阻抗，以最大限度减少宽带放大器的互调失真。 集成化传输线综合：在原理图中直接根据指定阻抗和电气长度，综合计算微带线、带状线等尺寸，加速Wilkinson功分器、耦合器等分布式网络设计。 |
| 📡 电磁（EM）仿真与分析 | 智能化网格剖分技术：AXIEM® 3D平面电磁分析采用更先进的网格剖分与求解器技术，能自动发现并修复问题网格，提升仿真速度和可靠性。 天线性能优化：增强天线辐射方向图分析，可直接从测量和优化对话框中提取并优化E-Phi、E-Theta等参数的峰值，作为扫频函数进行评估。 |
| 🛰️ 系统仿真与模型库 | 预配置5G NR仿真平台：提供包含预配置发射（TX）、接收（RX）链路和标准测量项目的仿真平台与元件库，支持FR1和FR2频段，加速5G组件评估。 相控阵MIMO总线支持：为以多进多出（MIMO）模式运行的相控阵模型区块添加总线支持，实现对复用信号的更全面射频建模。 数字预失真（DPD）分析：新增DPD模型区块，提供包括记忆多项式、广义记忆多项式在内的多种算法，用于分析和优化功率放大器的线性化。 |
| 💻 设计环境与自动化 | 版本控制与团队协作：显著增强版本控制系统集成，支持对层处理文件（LPF）、自定义符号等更多文件类型的管控，改进错误处理，并可通过“历史记录”对话框回溯至特定版本，优化多设计师协作流程。 原理图编辑器增强：升级“交换元素”对话框，新增过滤功能和参数保留选项；添加“视图>主栅格标记”命令，提升设计精度与效率。 Python脚本支持扩展：提供更全面的Python脚本编写支持，包括知识库门户、实用工具指南（Pyawr Utilities）及示例代码，允许用户利用Python扩展软件功能之外的图形和数据处理能力. |
| 🚗 特定应用支持（如ADAS雷达） | 集成雷达设计与分析功能：Visual System Simulator (VSS)软件提供专用于射频系统设计的解决方案，支持雷达波形设计、信号处理、参数估计以及射频前端的行为级和电路级建模。 天线阵列协同仿真：平台内集成的AXIEM（3D平面）和Analyst™（3D有限元）电磁仿真器，可与VSS系统设计软件直接协同仿真，将精确的天线性能自动纳入整体雷达系统分析，无需手动导入导出数据。 |
二、 平台整合与工作流优势
AWR Design Environment 22.1的核心价值在于其统一性。它将Microwave Office®（用于高频电路与版图设计）、Analog Office（用于模拟/射频集成电路设计）和Visual System Simulator™（用于通信与雷达系统架构设计）三大工具深度整合于同一环境。这种集成允许工程师在不切换软件上下文的情况下，将详细的电路或电磁结构直接嵌入系统级框图进行仿真，实现了从系统架构、电路实现到物理验证的“自上而下”和“自下而上”双向设计闭环。
通过将电磁仿真、热分析和电路设计置于统一管理平台下，并结合与Cadence Allegro、Virtuoso等工具的工作流互操作性，该平台能够有效消除射频设计与制造布局团队之间的脱节。据评估，这种深度集成可使设计周转时间（TAT）缩短50%乃至3倍以上，从而大幅推进产品开发周期，助力客户更快地将产品推向市场。
三、 关于特定版本号的说明
综上所述，NI AWR Design Environment 22.1通过一系列聚焦于设计自动化、多物理场分析、智能仿真和生态集成的实质性升级，巩固了其作为先进射频与微波系统设计核心平台的地位。它致力于解决现代无线通信、汽车电子和航空航天领域中最复杂的设计挑战，为工程师提供从毫米波频段电路到庞大异构系统所需的全部工具与流程，是驱动下一代射频技术创新的关键引擎。
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