SPARK Microsystems为物联网提供低功耗、低延迟无线技术

该公司的SR1000系列低功耗UWB无线收发器ic实现了一类新的短距离无线连接应用，以前由于功率和延迟要求，需要有线连接。SR1000收发器系列提供极低延迟、对称、双向数据链路，加上超低功耗，并提供高质量的服务，以支持不间断的低功耗和低延迟数据流。

SPARK Microsystems的射频和天线设计师Mohammad Rahmani说:“无线收发器是物联网设备的关键组件。“它们可以在一个区域内与不同的传感器一起使用，以连接各种各样的设备。”

在进行这些连接时，传统的无线技术(如蓝牙)可能会出现延迟，当然还需要充电。对于某些应用程序来说，这些挑战并不严重。例如，在使用无线耳机时，通信的小延迟可能会让人恼火，而且给耳机电池充电也不方便。然而，在许多工业和医疗应用中，毫秒数和充电或更换大量传感器电池很快变得昂贵。

超宽带天线系统仿真

“我们希望通过超宽带技术来解决这个问题，”Rahmani说。“与窄带蓝牙相比，我们使用超宽带，它将信号传播到一个非常大的带宽上，实现非常短的帧持续时间，转化为低延迟。超宽带天线在天线生态系统中尚未普及。这就是Ansys帮助我们的地方。传统的天线是窄带的，所以我们需要为我们的UWB收发器设计自己的无源组件和天线系统。”

SPARK Microsystems通过Ansys启动程序该公司为符合条件的初创公司提供软件折扣。该公司开始将HFSS用于无源组件设计、传输线、无源滤波器、平衡管和不同类型的超宽带天线。他们还使用HFSS来检查芯片内的IC设计。

超宽带差分天线的模拟辐射图(左)
和分集天线(右)一起存在主板

Rahmani说:“我们检查整个系统的吸收损耗、阻抗匹配、辐射模式预测、带宽、效率、增益、极化兼容性。”“如果我们向芯片发送信号，我们就能模拟过程中发生的事情。HFSS每天都被用来模拟我们的设计。”

公司的工作流程始于作为HFSS设计基础的书籍和论文中的研究。这些天线通常太大，所以工程师们使用HFSS设计更小的天线。当天线设计好后，他们将组件和电路板组装起来。通过模拟来预测天线系统在其他组件存在的情况下的表现，SPARK Microsystems工程师根据特定的带宽和吸收损耗目标优化和微调它们。工程师们使用参数化分析和优化软件对不同的结构进行虚拟测试。

Rahmani说:“Ansys HFSS是我们UWB硬件开发过程中的关键工具。“模拟驱动了我们高度复杂的天线和无源组件的成本效益设计，根据范围、带宽、辐射模式和效率性能要求定制它们。HFSS还有助于对我们硬件的辐射功率输出进行深入分析。这有助于我们才华横溢的工程团队遵守严格的FCC和ETSI UWB发射波段标准。”

了解有关Ansys启动程序的更多信息。