获奖的年轻工程师谈论电路仿真之未来

今年早些时候,IEEE微波理论和技术学会(MTT-S)授予Qorvo研究员Michael Roberg博士2021年度杰出青年工程师奖。该奖项旨在表彰Michael为微波工程和设计领域进步和创新做出的贡献。在获奖公布后，《微波杂志》对他进行了采访。您可以在这里观看采访。

那些认识Michael并与他共事过的人认为Michael此次获奖实至名归。十多年来，他一直致力于推动MMIC技术在设计和仿真方面的发展，为Qorvo产品带来各种创新理念。这种奉献精神源自于他年轻时对科学的热爱。六年级时，他发明了一种可持续运行的电机，并在科学竞赛中获得了一等奖。当他六年级的老师以20美元的价格从他那里买下那个电机时，他迷上了既有趣又有利的商业工程产品。

Michael获得了宾夕法尼亚州路易斯堡巴克内尔学院的学士学位，在那里他对微波工程产生了兴趣。加入Lockheed Martin后，他还获得了宾夕法尼亚大学的电子工程硕士学位。读博期间，他与科罗拉多大学博尔德分校的Zoya Popovic博士合作，潜心设计高效非线性发射器和高效功率放大器(PA)。Michael随后加入了Qorvo，十年来他一直从事带宽PA的研发工作，利用GaN晶体管实现更高的效率和性能。他在PA方面的工作已经达到了高性能GaN解决方案的顶峰，例如：

《微波杂志》采访了Michael Roberg博士，即IEEE微波理论和技术学会2021年度杰出青年工程师奖项获得者，讨论他的教育成长之路、职业成就及经验教训。

• TGA2962 能够在2-20 GHz的频率范围为雷达和通信系统提供业界领先的10瓦RF功率以及13dB大信号增益和20-35%的功率附加效率，取得了多项性能突破。
• TGA2239 可大幅提高商用VSAT和军用卫星通信的效率、增益和功率性能。

此外，他还专注于视频带宽非常宽的K频段通信放大器以及5G设备和应用。

“放大器即是家喻户晓的不规则振荡器。”Michael Roberg

让功率放大器在挑战功率和效率等参数极限的同时具有良好性能，同时提高其设计要求，对工程师来说是一项有趣的挑战。Michael表示，在帮助解决现代工程问题方面，使用器件模型的电路仿真技术已经取得了巨大发展，如工程师可在电路仿真中使用的Qorvo器件模型（可通过Modelithics获得）。

Michael表示：“我们在有源器件模型和无源建模方面做得越来越好。与十年前相比，我们能够更好地关联测量性能与仿真性能。坦率地说，我认为我们目前正在经历电磁问题的复兴时期。”

随着高性能计算(HPC)系统（包括本地和云端）不断壮大，工程师可用的计算能力不断增强，仿真和建模技术也在随之发展。电子设计自动化(EDA)软件的并行性不断提升，能够利用更多的计算能力。据Michael说，这些因素使得工程师能够解决20年前甚至10年前不可能解决的问题。计算能力和软件性能的提高可以让工程师更快地解决设计问题。

Michael表示：“利用Qorvo唾手可得的强大计算能力，您可以应对1000个端口的仿真挑战。这让您可以进一步提高设计的性能，并实现更具挑战性的设计。”

利用Qorvo Modelithics中的GaN模型进行数字原型制作

利用精确的模型和强大的仿真软件，工程师可以在数字原型制作和早期数字电路设计过程中解决问题，从而在首次开始芯片制造时就奠定了正确的基础。因此，对于使用GaN晶体管的高频功率放大器，设备模型应能够准确预测PA晶体管的非线性行为，这一点至关重要。这些行为包括电压依赖性电流源、电容、二极管模型、寄生电感以及器件整体频率依赖性电阻的表示。Modelithics会对Qorvo设备进行广泛分析，以精确表示这些特性。

据Michael说，非线性模型在过去十年已变得越来越出色。尽管如此，MMIC行业的非线性设备建模预计将进一步改进，特别是在解决某些GaN俘获问题时。

获奖工程师的建议

Michael之所以获奖，是因为他这一生都致力于挑战极限，寻求创新方法来解决具有挑战性的设计问题，并且不接受任何不可能。

他对该领域的新人建议：“正是那些致力于实现不可能的人推动了事情发展。所以，不要因为没有人做过就认为事情不可能。要不断挑战极限，不要停止，切勿自满。”

审核编辑黄昊宇