Các nhà phát triển cấu phần của mạng 5G và mạng vệ tinh đang tạo ra các mô-đun vô tuyến front-end thế hệ tiếp theo, sử dụng các dải tần số mmWave, kèm theo nhiều thách thức đáng kể về thiết kế và mô phỏng. Các tần số này dễ bị mất tín hiệu do đặc tính lan truyền, suy hao trong khí quyển, các vấn đề đóng gói phức tạp và các vấn đề về nhiễu và dải động. Thách thức thiết kế cho 6G còn lớn hơn, với việc vận hành ở tần số cao hơn khi sử dụng tín hiệu sub-THz.

Các nhà thiết kế mạch tích hợp nguyên khối (MMIC) và mô-đun vi sóng đang kết hợp nhiều quá trình bán dẫn và III-V ở tần số mmWave, đòi hỏi phải lắp ráp nhiều khuôn, kết nối cấp mô-đun và tính toán công suất. Bộ khuếch đại công suất mmWave được chế tạo riêng biệt với phần còn lại của thiết kế để giảm thiểu các vấn đề về nhiệt, năng suất và hiệu năng bán dẫn. Ngoài ra, bộ khuếch đại công suất được phát triển trong các quá trình gallium nitride xử lý mật độ dòng điện cao hơn silicon.

Các kỹ thuật đóng gói bán dẫn mới, chẳng hạn như liên kết chip lật, mang lại mật độ và hiệu năng cao hơn. Các gói này cũng cần được đồng thiết kế trên nhiều công nghệ và quy trình vì phải giải quyết nhiều loại vấn đề như xuyên âm nội bộ, nhiễu điện từ (EMI), độ ổn định và nhiệt độ vận hành.

Phiên bản mới nhất của bộ phần mềm thiết kế vi sóng và tần số vô tuyến (RF/uW) đầu ngành của Keysight giải quyết các vấn đề phát triển này bằng các cải tiến về thuật toán, bố trí linh kiện, nhiệt - điện và tự động hóa quy trình công việc.

Joe Civello, Giám đốc sản phẩm PathWave ADS tại Keysight, cho biết: RFPro trong PathWave ADS 2024 đưa các quy trình công việc vào một bảng điều khiển đồng thiết kế mạch EM hợp nhất, trong đó đội ngũ kỹ sư thiết kế có thể thực hiện mô phỏng EM để sớm tinh chỉnh và tối ưu hóa thiết kế từ đầu chu kỳ phát triển. ADS hỗ trợ thiết kế đa công nghệ và phân tích các tín hiệu nhiệt, EM và bố trí ký sinh trên các mạch và điều chế tín hiệu. Giải pháp này cho phép lắp ráp nhanh các mạch, MMIC, đóng gói, kết nối và bố trí mô-đun để cải thiện đáng kể hiệu năng thiết kế kỹ thuật mmWave.