Couverture ElectroniqueS n°127

Alors que le domaine de la conception hyperfréquence est stable et existe depuis longtemps, celui de la conception de circuits RF, plus récent, est en pleine expansion. Sur ce secteur, se rejoignent des fournisseurs issus à la fois du monde de l'hyperfréquence et du monde de la conception de circuits analogiques classiques. Depuis l'arrivée du GSM, et de manière générale de toutes les technologies de communication sans fil, telles que Wi-Fi et Bluetooth, la conception de la partie RF des circuits de réception et de traitement des signaux générés par ces technologies est devenu un enjeu crucial. En effet, auparavant, la partie RF d'un système était conçue à part. Elle était chargée de gérer la réception et l'émission d'un signal radio dans les bandes AM, FM voire UHF pour les signaux de télévision. Aujourd'hui, ce terme RF, pour radiofréquence, est quelque peu restrictif puisque la partie RF des appareils de réception de systèmes sans fil traite de signaux à plusieurs GHz avec un niveau de complexité très important : modulations sophistiquées du signal, contraintes en termes de taille et de consommation pour le circuit, intégration au sein d'un composant de type SoC impliquant la cohabitation avec la partie numérique du système (notamment les DSP).Ce sont les fournisseurs de logiciels de CAO pour les circuits hyperfréquences qui naturellement ont été les premiers à proposer leurs outils pour ces besoins. En effet, le domaine de la conception de circuits hyperfréquences bénéficie d'une histoire plus ancienne. Les grands groupes industriels impliqués dans les marchés militaires avaient développé, à partir des années 60, leurs propres outils de conception de composants ou de circuits. Et c'est à partir des années 80 que des outils commerciaux, notamment ceux d'EEsof, sont apparus sur le marché. En hyperfréquence, les concepteurs raisonnent en termes d'énergie qui se propage le long de guide d'onde, énergie transmise ou réfléchie, fréquence par fréquence. Ici, on travaille en linéaire et c'est la géométrie des circuits qui commande en grande partie ses caractéristiques de fonctionnement. Outre les outils de schématique et de layout qui doivent gérer des objets en trois dimensions, la brique de base d'un outil de CAO en hyperfréquence est le moteur de simulation électromagnétique en 2 ou 3 dimensions. C'est avec ces outils que l'on extrait les paramètres S d'un circuit avec une grande exactitude, et c'est avec ces logiciels que les concepteurs de circuits RF travaillent désormais couramment. Des sociétés comme EEsof (division d'Agilent Technologies depuis 1997), Ansoft et son produit HFSS (High frequency structure simulation), CST ou encore Eagleware viennent du monde hyper.Trois grandes plates-formes sur le marchéFinalement, sur le marché, trois grandes plates-formes complètes se dégagent. Celle de Cadence/Agilent, celle d'Ansoft et celle de Mentor. La première a l'avantage d'offrir une palette complète de simulateurs issus des deux sociétés (excepté un simulateur EM 3D) et, surtout, un outil de layout à la fois pour les circuits hyper et pour les circuits à base de transistors, associé à une bibliothèque de règles et modèles pour les transistors grâce à des liens étroits avec les fondeurs (établis par Cadence). C'est aussi un des points fort de la solution proposée par Mentor, avec en outre une offre propre en simulateurs performants dans les domaines temporel et fréquentiel. Mais ce flot n'intègre aucun outil de simulation EM. De son côté, le flot d'Ansoft est le seul à proposer l'ensemble des techniques de simulation utilisées en conception hyper et RF, associé à un outil de layout orienté vers les circuits hyper, les MMIC, les LTTC, etc. La récente société américaine AWR a l'ambition, elle aussi, de proposer une solution complète, incluant, grâce à plusieurs accords de partenariat, la plupart des techniques de simulation ainsi qu'un layout orienté vers les circuits hyperfréquences, MMIC, LTCC, etc. Mais, pour l'instant, elle ne peut prétendre rivaliser avec les autres flots, d'une part en termes de maîtrise des différentes techniques de simulation, d'autre part en termes de layout pour les circuits à base de transistors. Enfin, la société Eagleware, implantée depuis longtemps sur ce secteur, propose une palette d'outils dédiés aux projets de petite et moyenne envergure, un marché mal adressé par les autres fournisseurs.

Les outils de conception RF et hyper

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