软件简介
PathWave RF Synthesis (Genesys) 2023是Keysight面向射频与微波电路设计推出的电路及系统综合、仿真软件，主要用于RF/微波电路、射频系统以及相关PCB和子系统的设计验证。Genesys将电路原理图设计、射频电路仿真、自动综合、优化、系统级分析、数据处理以及部分电磁分析能力集成到统一设计环境中，可帮助工程师从指标定义、拓扑选择到电路验证逐步完成设计流程。
PathWave RF Synthesis 2023于2023年2月9日发布，在此前Genesys设计环境的基础上进一步增强了数据导入、Python自动化、数据图形显示、Spectrasys系统分析以及模型库等功能。该版本尤其适合需要将实测数据、仿真数据和自动化脚本结合起来进行RF设计的工程师。
主要功能
1. RF与微波电路仿真
Genesys提供面向射频和微波电路的仿真环境，可以对电路的频率响应、增益、阻抗、噪声以及其他关键性能指标进行分析。
通过原理图设计与仿真分析相结合，可以快速验证设计方案，并通过优化器调整元件参数，使电路逐步达到目标指标。
2. 自动电路综合
PathWave RF Synthesis的核心特点之一是自动电路综合功能。
软件能够根据设计指标自动生成或优化符合要求的电路结构，可用于：
- 滤波器设计
- 阻抗匹配网络
- 耦合器设计
- 功分器设计
- 衰减器设计
- 混频器设计
- 振荡器设计
- PLL相关设计
- 传输线设计
- 有源电路综合
- 厂商器件选择
- RLC元件选择
自动综合能够减少大量重复性的参数计算和拓扑尝试工作，使工程师可以更加快速地从设计指标进入可验证的电路方案。
3. MDIF多维数据导入
2023版本新增了增强型MDIF（Measurement Data Interchange Format）数据导入功能。
该功能可以导入多个MDIF文件，并将具有相同名称的数据块合并到一个数据集中。对于多维测量数据，还可以进行数据切片和插值。
软件还提供Interpolated Dataset功能，可以对导入数据中的变量进行整体插值，从而形成新的数据集。
这一功能特别适合处理来自Keysight ADS以及Keysight测试仪器的测量数据，可将实际测量结果进一步用于仿真、模型建立和设计验证。
4. Python脚本自动化
PathWave RF Synthesis 2023进一步增强了Python脚本支持。
Python API能够操作工作空间中的变量、设计和分析对象，并支持对图形和数据集进行控制。2023版本还增加了创建工作空间变量、重命名设计与分析以及操作Graphs和Datasets等能力。
同时，软件提供面向Visual Studio Code的Python扩展，可用于脚本编辑和调试。
对于需要批量运行仿真、自动修改参数、处理仿真数据或建立自动化设计流程的工程师来说，这一功能能够明显减少重复操作。
5. 图形与数据分析
Genesys拥有完整的数据可视化和曲线分析环境。
2023版本进一步改进Graph功能，新增可拖动Marker，可以更加直观地读取曲线上的具体数据值。
同时，图形系统加入了更加智能的坐标轴缩放、步长以及单位处理机制，使频率响应、增益、阻抗等数据的查看更加方便。
6. RF系统架构分析
Genesys可以用于射频系统级设计与分析。
Spectrasys能够对RF系统中的不同功能模块进行建模和分析，并帮助工程师定位影响系统性能的关键模块。
结合WhatIF频率规划工具，可以分析频率转换系统中的频率规划问题，并识别潜在的杂散频率区域。
这一功能适用于接收机、发射机、频率转换链路以及复杂RF前端系统的架构设计。
7. 非线性电路分析
Genesys可扩展非线性电路仿真能力，用于分析放大器、混频器和振荡器等非线性RF器件。
相关分析可以覆盖：
- Harmonic Balance谐波平衡分析
- Transient瞬态分析
- 非线性频域分析
- 功率相关性能
- 谐波与互调分析
- 放大器和混频器行为分析
对于高功率RF电路以及存在明显非线性效应的设计，可以通过非线性仿真提前发现潜在问题。
8. 电磁仿真与EM-Link
Genesys可通过Momentum等功能扩展平面电磁仿真能力。
EM分析能够进一步考虑PCB布局中的实际物理效应，2023版本还对Spectrasys EM-Link使用流程进行了更新和增强，使系统级分析与布局相关的电磁效应之间能够建立更加紧密的联系。
9. 电路与EM协同仿真
Genesys支持电路仿真和电磁仿真之间的协同分析。
在传统电路模型中，一些PCB布局产生的寄生参数和耦合效应可能无法得到充分体现。通过电路-EM协同仿真，可以将实际布局产生的物理影响加入电路验证流程，从而帮助工程师发现谐振、反射、耦合等问题。
10. Vendor Parts器件库
软件提供Vendor Parts相关功能，并在2023版本中更新了Modelithics SELECT+器件模型库。
更新后的器件库可用于非线性仿真以及Vendor Parts Synthesis，使设计人员可以更加方便地使用厂商器件模型进行电路分析和元件选择。
11. 功率相关衰减器模型
2023版本对Power Dependent Attenuator模型进行了改进。
新的模型在计算阈值功率时仅考虑信号功率，而不再将噪声功率纳入该阈值计算，从而使模型在相关射频场景中的行为更加符合实际应用。
12. 电路优化
Genesys内置优化工具，可以针对频率、增益、回波损耗、阻抗等设计目标自动调整电路参数。
工程师可以定义目标函数和约束条件，然后利用优化算法寻找更加符合设计要求的参数组合。
这对于滤波器、匹配网络、放大器以及其他RF电路的参数优化尤其有用。
