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AXIEM® サクセス・ストーリー
TriQuint Semiconductor
TriQuint社によるAXIEMを利用した
非均一分布電力増幅器構造の解析
設計課題
無線通信分野向け高パフォーマンスRFコンポーネント開発でのリーダ的存在であるTriQuint Semiconductor社は、電子戦システム向けモノリシックマイクロ波集積回路（以下、MMIC）技術を利用した広帯域電力増幅器の開発を行いました。これらシステムでは、高出力、広帯域ならびに高効率を実現するためにTriQuint社の研究者は、非均一分布電力増幅器（以下、NDPA）をMMIC増幅器として完成させました。特徴的な点として、NDPA MMICは、飽和状態での動作が目標とされました。この設計には、5次から7次までの高調波特性が重要となり、その電磁場解析において大規模なメッシュ/マトリックスとなってしまいます。この問題から、これまで回路構造全体の電磁場解析は非現実的でした。しかし、TriQuint社の特別研究員であるChuck Campbell氏は、AXIEMを利用した際のコンピュータ能力と可能解析規模の線形性に着目し、AWRが推奨していたAXIEM challengeに参加しました。
課題解決のためのソリューション
TriQuint社では、過去32以上のポートを持ち、30,000近くあるunknownを持つNDPAのMMIC全体の電磁場解析を試みた事はありませんでした。それにも関わらず、同氏はAXIEMでテストを試みました。その結果として、AXIEMは回路全体をDCから120ギガヘルツまで、2分/周波数で解析しました。その時の、PCの仕様はQuad-Core、4ギガRAM、32ビットOS環境のデスクトップPCでした。更に、AXIEMの持つプリプロセッサならびにアダプティブメッシュアルゴリズムにより、最終的なメッシュサイズは6,000を少し超えるまでに削減でき、非常に効果的に解析規模の最適化がなされました。「AWRから新しくリリースされた3Dプレナ電磁場解析ソルバであるAXIEMの能力と高速性で、かなり複雑なNDPA MMIC全体構造のシミュレーションを精度よく、そして効率よく行えた。」と特別研究員であるChuck Campbell氏は答えました。｢結果として、計測値ならびにシミュレーション結果において1.5ギガヘルツから17ギガヘルツまで9ワットから15ワットの出力をAXIEMで検証を行い、また実現ができ、電力付加効率（PAE）は概ね20%を超えている。私の知る限り、この周波数帯をカバーするモノリシック半導体増幅器では、かなり高い値である。｣と付け加えました。
Brochure
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"AWRから新しくリリースされた3Dプレナ電磁場解析ソルバであるAXIEMの高い能力と高速性で、非常に複雑なNDPA MMIC全体構造のシミュレーションを精度よく、そして効率よく行える。"
Chuck Campbell
Fellow
TriQuint Semiconductor
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