一种射频模组场路协同联合仿真方法及相关设备

本技术属于射频模组场路协同仿真，具体涉及一种射频模组场路协同联合仿真方法及相关设备。

背景技术：

1、射频模组通常包括射频开关、功率放大器、滤波器、匹配网络、封装结构、走线、焊盘、过孔和接地结构等部分。随着射频模组集成度提高，器件本身的行为特性与模组中的互连与封装结构之间存在较强耦合，仅依赖器件模型或单独的电磁场仿真结果，难以准确反映模组整体工作状态。

2、在射频模组仿真过程中，不同组成部分往往具有不同的模型来源。对于有源器件、电阻、电容和电感等器件或元件，通常可获得厂家提供的模型、参数、等效电路或s参数（即散射参数）；而对于走线、焊盘、过孔、接地结构和封装互连等与具体版图和封装实现相关的互连与封装结构，通常难以直接获得与目标模组完全对应的厂家电磁响应模型，需要设计者根据实际结构自行建立电磁仿真模型。

3、部分电磁仿真软件和电路仿真软件支持将电磁仿真结果以多端口网络模型或s参数模型的形式导入电路仿真环境，但该类功能通常侧重于模型数据的导入和调用，缺少针对自建电磁响应模型与厂家模型之间端口对应关系、参考面对应关系和电路节点连接关系的统一记录与核对机制。

4、因此，在将自建电磁响应模型与厂家模型共同用于射频模组仿真时，模型端口与电路仿真节点之间的对应关系、器件或元件模型端口与参考面节点之间的对应关系，仍然容易依赖人工设置或具体仿真工程中的隐式连接配置。当端口数量较多、参考面位置较复杂或者器件端口较多时，容易出现端口对应关系不清、模型接入位置不一致或连接结果难以复现的问题，进而影响射频模组场路协同联合仿真结果的可靠性。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种射频模组场路协同联合仿真方法及相关设备，以克服现有技术中多端口电磁响应模型与器件模型之间的端口对应关系依赖人工设置或隐式连接配置，导致场路联合仿真网络连接关系难以复核、仿真结果复现性不足的技术问题。

2、为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本技术提供一种射频模组场路协同联合仿真方法，包括：

4、获取目标射频模组的互连与封装结构信息和器件模型信息；

5、在电磁场仿真环境中，基于所述互连与封装结构信息建立互连与封装结构模型，并在所述目标射频模组的对外连接位置和器件接入参考面处分别设置端口；对所述互连与封装结构模型进行电磁仿真，获得多端口电磁响应模型，所述多端口电磁响应模型的端口为模型端口；

6、根据模型端口和器件模型信息生成端口映射数据，端口映射数据记录每个模型端口与电路仿真节点之间的对应关系，以及每个器件端口与电路仿真节点之间的对应关系；其中，接入同一器件接入参考面的器件端口与该参考面处的模型端口对应同一电路仿真节点；

7、在电路仿真环境中，依据所述端口映射数据，将多端口电磁响应模型、器件模型、负载、激励源接入相应的电路仿真节点，构建场路联合仿真网络；执行所述场路联合仿真网络对应的联合仿真，获得联合仿真结果。

8、在一种实施例中，所述互连与封装结构为所述目标射频模组中需要进行电磁仿真的无源结构，包括走线、焊盘、过孔、接地结构和封装结构中的至少一种；所述器件模型包括行为模型、等效电路模型、集总参数模型或厂家s参数模型中的至少一种。

9、在一种实施例中，所述根据模型端口和器件模型信息生成端口映射数据包括：

10、为模型端口建立映射记录，记录所述模型端口的端口标识、端口类型、参考面位置以及所分配的电路仿真节点；

11、将对应的器件端口分配至与该器件端口对应的器件接入参考面处模型端口所对应的电路仿真节点。

12、在一种实施例中，所述端口映射数据由多条映射记录构成，每条映射记录对应一个端口；

13、所述端口类型表明所述模型端口位于对外连接位置、器件接入参考面或接地参考位置；

14、生成所述端口映射数据时，将位于对外连接位置的模型端口分配至激励源、负载或输出观测端口对应的电路仿真节点；将位于器件接入参考面的模型端口及对应的器件端口分配至同一电路仿真节点；将位于接地参考位置的模型端口分配至接地节点。

15、在一种实施例中，所述端口映射数据还包括拓扑角色，所述拓扑角色表征端口映射数据中的模型端口或电路仿真节点所属支路的支路属性，所述支路属性包括串联支路、并联支路和接地支路中的至少一种；

16、在执行所述场路联合仿真网络对应的联合仿真之前，根据所述拓扑角色核对各支路的连接记录是否完整；当任一支路的连接记录不完整时，生成告警信息或停止执行所述场路联合仿真网络对应的联合仿真。

17、在一种实施例中，所述场路联合仿真网络采用两级模型体系，所述两级模型体系包括自建电磁响应级和厂家模型级；

18、所述自建电磁响应级用于表征目标射频模组中未提供厂家电磁响应模型的互连与封装结构；

19、所述厂家模型级用于表征目标射频模组中具有厂家模型或厂家s参数的器件或元件，所述器件或元件包括有源器件、电阻、电容和电感中的至少一种；

20、所述端口映射数据包括两级模型连接关系，所述两级模型连接关系记录所述自建电磁响应级对应的多端口电磁响应模型与所述厂家模型级对应的器件模型之间的端口连接关系；

21、在电路仿真环境中，根据所述两级模型连接关系，将所述多端口电磁响应模型与所述厂家模型级对应的器件模型接入对应的电路仿真节点。

22、在一种实施例中，在获得多端口电磁响应模型之前或过程中，还包括执行三级校验：

23、一级为几何生成一致性校验，用于核对将根据所述互连与封装结构信息确定的设计规格转换为几何坐标或参数化单元的结果是否与所述设计规格一致；

24、二级为版图规则与连通性校验，包括设计规则检查和版图网络连接关系与预期连接关系一致性检查中的至少一种；

25、三级为数值合理性校验，用于核对电磁仿真结果、厂家模型参数或器件模型参数是否满足预设数值范围；

26、当任一级校验不满足预设要求时，生成告警信息或反馈调整所述互连与封装结构模型并重新执行相应校验。

27、第二方面，本技术提供一种射频模组场路协同联合仿真系统，包括：

28、信息获取模块，用于获取目标射频模组的互连与封装结构信息和器件模型信息；

29、电磁响应提取模块，用于在电磁场仿真环境中，基于所述互连与封装结构信息建立互连与封装结构模型，并在所述目标射频模组的对外连接位置和器件接入参考面处分别设置端口；对所述互连与封装结构模型进行电磁仿真，获得多端口电磁响应模型，所述多端口电磁响应模型的端口为模型端口；

30、端口映射数据生成模块，用于根据模型端口和器件模型信息生成端口映射数据，端口映射数据记录每个模型端口与电路仿真节点之间的对应关系，以及每个器件端口与电路仿真节点之间的对应关系；其中，接入同一器件接入参考面的器件端口与该参考面处的模型端口对应同一电路仿真节点；

31、联合仿真模块，用于在电路仿真环境中，依据所述端口映射数据，将多端口电磁响应模型、器件模型、负载、激励源接入相应的电路仿真节点，构建场路联合仿真网络；执行所述场路联合仿真网络对应的联合仿真，获得联合仿真结果。

32、第三方面，本技术提供一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现第一方面任一实施例所述的射频模组场路协同联合仿真方法。

33、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一实施例所述的射频模组场路协同联合仿真方法。

34、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：

35、第一方面，本技术提供了一种射频模组场路协同联合仿真方法。本技术通过在电磁场仿真环境中基于互连与封装结构信息获得多端口电磁响应模型，并根据多端口电磁响应模型的模型端口和器件模型信息生成端口映射数据，使多端口电磁响应模型与器件模型能够基于端口映射数据接入电路仿真节点，从而减少人工设置或隐式连接配置导致的端口对应关系不清问题，提高场路联合仿真网络连接关系的可复核性和仿真结果的复现性。

36、第二方面，本技术提供了一种射频模组场路协同联合仿真系统。该系统通过信息获取模块、电磁响应提取模块、端口映射数据生成模块和联合仿真模块实现上述方法中的互连与封装结构建模、电磁响应提取、端口映射数据生成和场路联合仿真网络构建，使射频模组场路协同联合仿真的数据处理链路能够通过对应模块实现，便于模块化部署和稳定执行。

37、第三方面，本技术提供了一种计算机设备。该计算机设备通过处理器执行计算机程序实现上述方法中的互连与封装结构模型处理、多端口电磁响应模型获取、端口映射数据生成和场路联合仿真处理，使射频模组场路协同联合仿真的数据处理和结果输出能够在该计算机设备中完成。

38、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质用于存储实现上述方法的计算机程序，使上述射频模组场路协同联合仿真方法能够通过程序加载和执行的方式实现，便于在计算机设备中调用和运行。