技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于局部補(bǔ)償?shù)碾娐贩抡娣椒ǎ厣婕案鶕?jù)電磁仿真數(shù)據(jù)建立組成電路的無源器件的模型的方法，屬于集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在工作頻率較高的電路，例如毫米波電路的設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程中，根據(jù)電磁仿真數(shù)據(jù)建立用于描述電路器件或子電路的電學(xué)特性的模型從而進(jìn)行仿真是其中重要的一步。這里所說的電路器件或子電路一般是具有無源性的。而無源性指的是器件或者電路的平均功率不大于零的特性；電磁仿真指的是對于組成電路的電路器件或子電路進(jìn)行電磁學(xué)仿真，電磁仿真的輸入是這些電路器件或子電路的幾何尺寸、構(gòu)造與工作環(huán)境，電磁仿真的輸出是描述這些器件在不同頻率下的工作特性的數(shù)據(jù)，例如S參數(shù)或混合參數(shù)。根據(jù)電磁仿真數(shù)據(jù)建立電路器件或子電路的模型后，將這些模型用于電路仿真，則可以得到電路的參數(shù)，評估電路的性能。

由于電路中的很多電路器件或子電路本身就具有無源性，那么它們的模型最好也具有無源性，否則會影響電路仿真的穩(wěn)定性，也就是影響電路仿真能否得到真實(shí)合理的結(jié)果。因此電路仿真過程中無源的電路器件或子電路的模型需要保證是無源的。

下面對無源性做數(shù)學(xué)描述。傳遞函數(shù)與狀態(tài)空間方程是模型的兩種不同的表示方法。模型的傳遞函數(shù)是指系統(tǒng)的輸入與輸出信號拉普拉斯變換之比，而狀態(tài)空間是指由模型的狀態(tài)變量及其導(dǎo)數(shù)構(gòu)成的空間。一個(gè)器件或模型的狀態(tài)空間方程由下面兩個(gè)方程組成：

x·=Ax+Bu]]>

y＝Cx+Du

其中，x、u、y是向量，分別代表狀態(tài)、輸入和輸出，代表x的導(dǎo)數(shù)，A、B、C、D為系數(shù)矩陣，其中A矩陣的大小通常被定義成系統(tǒng)的階次。在這樣的狀態(tài)空間表達(dá)式下，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可以表示成：H(s)＝C(sI-A)^-1B+D。由于一個(gè)模型的傳遞函數(shù)可以在混合參數(shù)(H參數(shù))或散射參數(shù)(S參數(shù))下進(jìn)行描述。所以在這里分別給出兩種參數(shù)描述下的模型的無源性的數(shù)學(xué)描述。

對于混合參數(shù)描述的傳遞函數(shù)，模型的無源性相當(dāng)于滿足下面的條件：

H(s)+HH(s)≥0,∀s=j·2πf]]>

其中，f表示頻率，H^H(s)為H(s)的共軛轉(zhuǎn)置。(2)式表明，在任何頻率下，模型對應(yīng)的H(s)+H^H(s)都是半正定的，也就是說，H(s)+H^H(s)在任何頻率下都具有非負(fù)的特征根。

對于S參數(shù)描述下的傳遞函數(shù)，模型的無源性相當(dāng)于滿足下面的條件：

I-H(s)HH(s)≥0,∀s=j·2πf]]>