Машинное проектирование СВЧ устройств: Учебно-методическое пособие к специальному лабораторному практикуму ''Нелинейные твердотельные устройства СВЧ''. Часть XVIII

Министерство образования Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования <<ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ>>

Заргано Г.Ф., Земляков В.В., Капкин С.П., Нойкин Ю.М.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ к специальному лабораторному практикуму "Нелинейные твердотельные устройства СВЧ" Часть XVIII МАШИННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВЧ УСТРОЙСТВ

Ростов-на-Дону 2008

Кафедра прикладной электродинамики и компьютерного моделирования

Учебно-методическое пособие разработано: доктором физико-математических наук, профессором Заргано Г.Ф. кандидатом физико-математических наук, доцентом Земляковым В.В. руководителем группы Капкиным С.П. кандидатом физико-математических наук, доцентом Нойкиным Ю.М.

Ответственный редактор – доктор ф.-м.н. Лерер А.М.

Печатается в соответствии с решением кафедры ПЭКМ физического факультета ЮФУ, протокол № 8 от 27.11.2007 г.

2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №18 МАШИНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВЧ УСТРОЙСТВ Цель работы – развить навыки, дать начальные сведения, показать подход к исследованию и проектированию СВЧ схем с помощью ЭВМ. Самостоятельная работа

– занести в рабочую тетрадь название и цель

лабораторной работы, основные положения, формулы

и

рисунки, необходимые при ответе на контрольные вопросы. 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Автоматизация проектирования, т.е. использование ЭВМ в процессе разработки систем, машин и устройств, - общая тенденция развития современной инженерной и научной деятельности человека, которая пронизывает все её направления. Появление ЭВМ и мощных программ машинного проектирования СВЧ устройств, таких как Microwave Office входящий в пакет AWR Design Environment, позволяет уменьшить цикл разработки и отказаться от нескольких этапов макетирования, что значительно сокращает время разработки и его стоимость, обеспечивая при этом лучшее качество изделий. А тем более с появлением СВЧ гибридных интегральных микросхем (ГИС) машинное проектирование стало неотъемлемым этапом разработки СВЧ устройств т.к. процесс разработки таких устройств существенно осложнился из-за появления разнообразных СВЧ элементов и возрастания сложности систем, что требует более тщательного и точного проектирования.

3

2 МАШИННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 2.1 Обзор основных программных продуктов Сейчас в области моделирования СВЧ устройств существует множество программ,

предлагающих различные подходы к компьютерному

решению

электродинамических задач. Методы электродинамического анализа и, соответственно, программные средства

моделирования

СВЧ устройств,

реализованные

на их основе,

подразделяются на трехмерные (3D), условно-трехмерные для существенно планарных структур (2.5D) и двумерные (2D). (3D)-методы являются наиболее универсальными и одновременно наиболее сложными по расчету (требуют больших вычислительных затрат), поскольку не используют ограничений на пространственную конфигурацию исследуемых объектов, характер их взаимодействия и физические параметры материалов. Наиболее популярным и универсальным методом является метод конечных разностей во временной области (Finite Difference in Time Domain — FDTD). К группе 3D-методов также относятся: метод линий (Method of Lines — ML), метод матричного описания линии передачи (Transmission Line Matrix—TLМ), метод конечных элементов (Finite Elements Method — FEM) и метод согласования мод (Mode-Matching — ММ). (2.5D)-методы удобны для моделирования характеристик

планарных

многослойных структур с произвольным числом и произвольными свойствами диэлектрических

слоев,

наличием

плоских

электродов

произвольной

конфигурации в нескольких поверхностях раздела. Как правило, в такой постановке решаются электродинамические задачи в частотной области, представлением гармоническому

с

электромагнитного поля, изменяющегося во времени по закону.

Классическими являются метод интегральных

уравнений для электрического поля (Electric Field Integral Equation — EFIE) и 4

метод интегральных уравнений в смешанных потенциалах (Mixed Potential Integral Equation — MPIE).

Численные методы расчета осуществляются

помощью метода моментов представляющего

собой

Галеркина наиболее

с

(Method of Moments — МоМ),

точный

и

устойчивый

алгоритм

электромагнитного анализа. Этот метод используется в качестве основного в большинстве коммерческих программных средств расчета планарных структур. (2.5D)-методы

наиболее

эффективны

синтезированной топологии

для

электродинамической

многослойных

ИС

СВЧ,

проверки

содержащих

микрополосковые, полосковые линии. (2D)- методы применяются для расчета и анализа непрерывных структур, бесконечных в одном направлении. Практически, к этим структурам относятся идеальные планарные линии передачи и некоторые волноводные, при этом рассчитывается постоянная распространения волновое

сопротивление

и

коэффициент

однородного связи.

отрезка

Данные

методы

линии, самые

быстродействующие, но наиболее ограниченные по кругу решаемых задач. В современных пакетах электродинамического моделирования (таблица 1) используются гибридные комбинации трехмерных методов. Данные программные

средства целесообразно применять для расчета

электромагнитных полей во временной или частотной областях в сложных объемных

структурах

с

различными

электрическими,

физическими,

геометрическими и размерными параметрами отдельных составляющих. Современные системы автоматизированного устройств реализуют

комплексный

подход

и

проектирования позволяют

СВЧ

осуществлять

сквозной цикл проектирования: от расчета электрической схемы до компоновки устройства, состоящего из многих компонентов, и экспорта готовых чертежей. Помимо собственно

модуля

электродинамического

моделирования,

такие

программные продукты включают в себя средства визуализации и контроля топологии, методы многопараметрической оптимизации, анализа разброса 5

параметров

и

статистической

обработки

результатов.

Обязательными

составляющими также являются библиотеки стандартных компонентов от фирм производителей, модули приема внешних данных от измерительной аппаратуры и конверторы топологии. К таким системам относится, например, пакет программ AWR Design Environment [3]. Таблица 1. Современные пакеты электродинамического моделирования Фирма-разработчик

Программный

Метод анализа

продукт

3D

2.5D

2D

Agilent HFSS Desinger FEM

-

-

ADS

TD

MoM

MoM

Ansoft HFSS

FEM

-

-

IE3D

MoM

MoM

-

Fidelity

FDTD

-

-

CST Microwave Studio FDTD,MM

MoM

-

Microwave Office

-

MoM

MoM

Eagleware

Genesis

-

ML

MoM

IMST

Empire

FDTD

-

-

QWED Sp. Z.o.o.

Quick Wave

FDTD

-

-

Sonnet Software, Inc.

Sonnet Suite

-

MoM

-

FEKO

FEKO Suite

-

MoM

-

Silvaco Int.

Atlas

FDM,FDTD

-

FDM

Micro-Stripes

TLM

-

-

Agilent Eesoft EDA Ansoft Corp. Zeland Software, Inc. CST, Inc. Applied Wave Research, Inc.

Flomerics Electromagnetics Division

В данной работе процесс автоматизированного проектирования будет 6

рассматриваться с применением пакета Microwave Office. 2.2 Описание процесса автоматизированного проектирования СВЧ устройств В современном мире компьютеризации нет места обычному процессу проектирования СВЧ устройств без использования ЭВМ в качестве рабочего инструмента, так как этот способ разработки стал либо невозможным, либо существенно более сложным, дорогостоящим и занимающим

большее время,

менее надёжным и менее точным. Появление мощных программ машинного проектирования

позволяет

существенно

повысить

качество

изделий

с

минимальными затратами. В строгом смысле слова машинным проектированием можно назвать любой процесс проектирования,

в котором в качестве рабочего инструмента

используется ЭВМ. Типичная схема процесса машинного проектирования показана на рисунке 1. Исходными данными для разработки являются

технические

требования. Используя различные методы синтеза и исходные данные, можно определить

первоначальную

конфигурацию

цепи.

Характеристики

этой

первоначальной цепи рассчитываются с помощью пакета машинных средств анализа. Для анализа в электрической схеме используются либо идеальные элементы, либо модели элементов, составляющих эту схему и описанные Sматрицами. Эти модели

могут

вызываться или из библиотеки программы

Microwave Office, или импортироваться в виде файла данных из каталога применяемых элементов. Характеристики устройства, полученные в результате анализа,

сравниваются

с

заданными техническими требованиями. И если

полученные результаты не соответствуют заданным требованиям, то параметры устройства могут изменяться либо самим разработчиком по определенному алгоритму, либо оптимизироваться с помощью встроенных программ 7

Рисунок 1 – Схема процесса автоматизированного проектирования СВЧ устройств оптимизации, таких как Gradient Optimization, Random и другие. Метод оптимизации выбирается из условия достижения минимума целевой функции и в процессе проектирования может меняться, при этом достигнутые значения параметров будут являться исходными при использовании следующего метода опти мизации. При оптимизации устройства в качестве 8

оптимизируемых

функций

выступают элементы S-матрицы устройства, то есть коэффициент передачи, КСВН или же другие характеристики (шумовые, фазовые). При условии, что модель разрабатываемого устройства была выбрана правильно,

совпадения

характеристик рассчитанного и изготовленного

устройства достаточно высоко. Пакеты

машинного

проектирования

позволяют

оценить

влияние

технологических допусков и разбросов электрических параметров входящих в устройство элементов на его характеристики и определить процент выхода годных изделий. 2.1 Оптимизация Повторяющийся процесс изменений параметров цепи, осуществляемый для достижения заданной цели (т.е. совпадения ее характеристик с заявленными требованиями), называется оптимизаций. Методы оптимизации, развитые для других областей применений, могут также использоваться при проектировании СВЧ устройств. 2.2 Синтез На основе синтеза, который состоит в определении структуры схемы и значений параметров ее элементов, при которых устройство наилучшим образом согласно выбранному критерию отвечает

необходимым

требованиям,

производится расчёт. Например, при проектировании фильтра необходимо по известным

частотам,

прямоугольности количество

провести синтез

звеньев

прямоугольности,

коэффициентам для

фильтра

реализации

выбрать

пропускания

тип

прототипа

необходимого

и

коэффициентам ФНЧ,

определить

коэффициента

характеристики (Чебышевской или

максимально плоской) и далее по результатам расчёта определить лестничную схему фильтра прототипа. После этого строят эквивалентную схему фильтра, 9

которая является исходной при машинном проектировании. При использовании пакета Microwave Office такой программой является Filter Sintesis Wizard. 2.3 Чувствительность Чувствительность – это некоторая числовая величина, которая позволяет получить дополнительную информацию о поведении физической

системы.

Интерес к чувствительности обусловлен следующими причинами: а) Чувствительность помогает понимать, как вариации какого-либо параметра элемента влияет на отклик цепи. б) Чувствительность помогает сравнивать качество различных цепей, имеющих одинаковый отклик при номинальных параметрах. в) Она определяет градиент функции, который используется

при

оптимизации схемы. Расчет чувствительности является второй задачей анализа. Он заключается в расчете влияния изменения параметров устройства на его характеристики. Результаты этого расчета используются для двух целей: для анализа допусков и для оптимизации, основанной на градиентных методах. Очень часто разработчика интересует поведение проектируемой цепи при наличии паразитных элементов. В идеальных условиях их параметры равны нулю. Чувствительность по отношению к параметрам этих элементов позволяет предсказать вариацию отклика цели

при

малых

значениях

паразитных

параметров. Проще

всего

чувствительность

определяется

дифференцируемой функции F по параметру h:

DhF = dF

dh

.

10

как

производная

3 ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ МАШИННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ Процесс проектирования с помощью ЭВМ можно расчленить на этапы. Рассмотрим их содержание в общем виде и на примере проектирования СВЧ фильтра нижних частот. 3.1 Постановка задачи Требуется знать, какие параметры и характеристики определяют работу устройства

и

что

именно

следует

рассчитывать.

Необходимо

четко

сформулировать, в чем состоит смысл проводимого проектирования: в определении структуры устройства, его схемы, параметров входящих элементов или в расчете его характеристик, и к какому, из пяти перечисленных, типу задач (моделирование, расчет, анализ, оптимизация или синтез) относится рассматриваемая. Пример. Требуется рассчитать СВЧ фильтр нижних частот. Такой фильтр характеризуется полосами пропускания (∆fпр) и заграждения (∆fзг), необходимыми значениями затухания в этих полосах (bпр, bзг) и КСВН по входу. Пусть все значения этих величин заданы. Реальная характеристика проектируемого фильтра приведена на рисунке 2,а, требуемая – на рисунке 2,б.

Гвх 1

Гвх

bзат

1

bзг

bзат ∞ ≈

bпр f1

∆fпр

f2 а)

f3

∆fзг

f4

f

f1

∆fпр

f2

f3

∆fзг

б)

а – реальная характеристика; б – требуемая характеристика Рисунок 2 – Характеристики проектируемого фильтра 11

f4

f

Предположим, что фильтр изготавливается по тонкопленочной технологии на основе несимметричных микрополосковых линий. Требуется определить структуру фильтра, т.е.

число

его звеньев,

и

геометрические

последних для удовлетворения определенных требований.

размеры

Рассматриваемая

задача является типичным примером синтеза электрической цепи с заранее заданными свойствами. Этот момент был рассмотрен выше – 2.2. Однако несложным приёмом данную задачу можно перевести в более простой разряд оптимизации. Для этого в основу проектирования следует положить принцип перебора нескольких вариантов фильтра с фиксированным числом звеньев при неизвестных

размерах

последних. Именно

такого

пути

и

будем

придерживаться в дальнейшем при обсуждении программы параметрического синтеза рассматриваемого в примере устройства. 3.2 Структура устройства Необходимо составить структурную схему устройства и выделить в ней элеактивного типа – транзисторы и диоды, и пассивного типа – электрические цепи. Все элементы электрической цепи должны быть описаны моделями из библиотеки

программы Microwave Office, или же введены в виде файла S-

параметров извне. Модели активных элементов могут быть выбраны из библиотеки, в которой они описаны при разных режимах по постоянному току, а также могут быть как линейными, так и нелинейными. Применяя модели элементов, следует обращаться к команде Help, чтобы знать пределы выбранной модели. 3.3 Характеристики устройства Рассчитывая характеристики устройства, мы можем выбрать в каком виде должны выводиться выходные данные, и определяем тип выходных данных (S12

параметры устройства, шумовые характеристики и другие). При создании блока оптимизации в данной программе

определяем

оптимизируемый параметр (S11), частотный диапазон, в котором надо провести оптимизацию, требуемые значения оптимизируемого параметра и весовой множитель. Одновременно можно проводить оптимизацию по нескольким параметрам (КСВН, коэффициент передачи, шумовые характеристики). 4 ПРОВЕДЕНИЕ РАСЧЁТОВ При проведении расчётов необходимо: а)

Создать

схему

полосового фильтра, используя предложенную

структурную схему и задать начальные значения

элементов. Для этого

необходимо: 1) создать новый проект. В меню File выберите пункт New Project (новый проект); 2) создать новую схему. В меню Project выберите пункт Add Schematic (добавить схему) схема).

и далее В

в подменю выберите команду New Schematic (новая

открывшемся

диалоге

Create

New Schematic (создайте

новую схему) введите название схемы, например, Filter (фильтр). Далее нажать OK; 3) активизировать просмотр элементов. Раскройте вкладку Elem (элементы) в нижней части окна проектов; 4) выбрать элементы схемы. В (элементы

схем)

выберите

иерархическом списке Circuit Elements пункт

Lumped

сосредоточенными параметрами). Далее

Elements

выберите

(элементы

пункт

(конденсатор), в результате чего в левом нижнем углу

окна

с

Capacitor проекта

появятся значки нескольких типов конденсаторов. Выберите значок CAP и, не отпуская левую кнопку мыши, перетащите его в окно схемы с именем 13

Filter (фильтр). В окне схемы элемент можно перемещать при освобожденной левой кнопке. Для фиксации элемента на схеме сделайте левой кнопкой щелчок. Далее в списке Circuit Elements выберите элемент Inductor и перетащите в схему значок элемента IND Inductor

(индуктивность). Установите

индуктивность, аналогично установке ёмкости. Соедините её с имеющимся на схеме конденсатором; 5) копировать и вставить элементы схемы. Для этого выделить два элемента, CAP и IND, обведя вокруг них пунктирный прямоугольник, при нажатой и удерживаемой левой кнопке мыши. В меню Edit выберите команду Copy (копирование). Затем в меню Edit выберите команду Paste (вставка), чтобы получить второе

изображение.

Установите элементы, как показано на

рисунке 4. Можно также нажать клавиши Ctrl+C для копирования и Ctrl+V для вставки; 6) соединить элементы. Теперь используйте средство трассировки, чтобы соединить выводы индуктивности и ёмкости. Подведите курсор мыши на квадратик, означающий узел индуктивности. Когда курсор превратиться в спиральку, произведено соединение с

этим выводом. Щелкните левой

клавишей мыши и протащите пунктирную линию к выводу ёмкости. Затем следует щёлкнуть курсором – знаки «х» превратятся в круги, и появится проводник, соединяющий эти выводы, как Аналогичным

образом

показано

на

рисунке

4.

соединить все порты, скопировать и вставить

недостающие элементы, согласно рисунку 3; 7) редактировать параметры элементов. Величины элементов можно изменять с помощью диалогового окна Свойства, вызываемого двойным щелчком, по изображению элемента; Список имеющихся в проекте компонентов помещен в верхний левый угол этого окна. Выберите в списке конденсатор C и установите значение его 14

параметра Value (в данном случае ёмкость) равным 0,64pF (пФ). Вы можете также заменить тип компонента ID (C, L и т.п.) из числа имеющихся в схеме. Затем выберете панель Constrained (ограничения) и установите значения нижнего и верхнего пределов параметров текущего компонента; 8) редактировать параметры на схеме.

Для редактирования параметров

компонентов схемы не обязательно вызывать диалоговое окно Свойства, это можно сделать прямо на схеме. Выделите не сам элемент, а его описание и сделайте двойной щелчок над параметром, который требуется изменить. Появиться специальное окно редактирования с текущим значения параметра. Сделайте необходимые изменения

и закройте окно простым щелчком в

любом месте окна схемы; 9) добавить

заземления

и

порты. Для завершения схемы фильтра нужно

добавить порты и заземления. Добавьте два порта на входе 15

и

выходе,

щелкнув

левой

клавишей на кнопке Port (порт),

расположенной на

инструментальной панели. Подобно другим элементам, они могут вращаться нажатием правой кнопки мыши. Добавьте элемент «земля». Завершите создание схемы фильтра. б) Рассчитать её амплитудно-частотную характеристику в диапазоне частот от 0,5 до 3ГГц и убедиться, что полоса пропускания фильтра находится в диапазоне от 1 до 1,3ГГц. Для этого необходимо: 1) задать диапазон частот. Для задания рабочего диапазона частот раскрой те вкладку Project, расположенную внизу основного окна. Выберите в иерархическом списке элемент Project Options (параметры проекта), что приведет к открытию одноименного диалогового окна, в котором на вкладке Frequency Values

(значения частоты) можно задать границы частотного

диапазона и шаг изменения частоты. 1. Введите в этом окне значения начальной частоты Start, конечной частоты Stop и величину шага Step. Нажмите кнопку Apply или OK; 2) добавить график. Для добавления в проект графика в меню Project выберите пункт Add Graph (добавить график) и в открывшемся диалоговом окне Create Graph (создание графика) установите кнопку Rectangular. В окне Graph name (имя графика)

ввести

поверх

надписи Graph 1 новое

название

графика, например, S11 и S21. Для закрытия диалогового окна нажмите кнопку OK; 3) выбрать рассчитываемые величины. Задайте сначала расчётные величины, для графика S11, для этого наведите курсор на строку S11 и S21,

щелкните

правой клавишей и выберите Add Measurement (добавить вычисление). 1. В диалоговом окне Add Measurement сделайте следующие установки (S11): 16

а. в списке Meas Type (тип вычислений) выберите

строку Port

Parameters (параметры входа, выхода); b. в списке Measurement (расчёт характеристики) выберите элемент S (S-параметры); c. в раскрывающемся списке Data Source Name, выберите элемент Filter; d. установите в To Port Index – 1, в From Port Index – 1; e. в графе Result Type (тип результата) установите

флажок DB (дБ) и

нажмите кнопку Apply(применить) и OK. 1. Чтобы задать расчётные величины для графика S21, наведите курсор вновь на строку S11 и S21, щелкните правой клавишей и выберите Add Measurement. 2. В

диалоговом

окне

Add

Measurement

сделайте

следующие установки (S21): f. в списке Meas. Type (тип вычислений) выберите строку Port Parameters(параметры входа, выхода); g. в списке Measurement (расчёт характеристики) выберите элемент S (Sпараметры); h. в раскрывающемся списке Data Source Name, выберите элемент Filter; i. установите в To Port Index – 2, в From Port Index – 1; j. в графе Result Type (тип результата) установите флажок DB (дБ) и нажмите кнопку Apply(применить) и OK; 4) анализ цепи. Начать расчёт, для чего нажать кнопку, похожую на след молнии, Analyze (анализ) на инструментальной панели. В результате, на одном графике построятся S11 и S21 (рисунок 4). в) Пересчитать предложенный фильтр, изменив его полосу пропускания в диапазоне от 1,3 до 1,6ГГц с

использованием программы

17

оптимизации.

Оптимизацию проводить по минимизации значения модуля S11 (менее минус 15дБ): 1) вернитесь в проект. Щёлкните на закладке Project (Проект). 2) добавьте условия оптимизации. Щёлкните правой кнопкой мыши на ветке Optimization Goal и в выпадающем меню выбрать команду Add Opt Goal (Добавить условия оптимизации). В появившемся окне New Optimization Goal (Новая цель оптимизации) установить новую цель оптимизации S11<15дБ в диапазоне от 1,3 до 1,6ГГц. Для этого выбрать: •

Measurement: Filter:DB(|S11|);

•

Goal Type: Meas < Goal;

•

Range: Start 1.3 (ГГц), Stop 1.6 (ГГц);

•

Goal (Цель): -15 (дБ);

•

Нажать кнопку OK.

Повторить этот процесс с целью добиться, чтобы S21>9,5дБ в 18

диапазоне от 1,3 до 1,6ГГц. Для этого выбрать: •

Measurement: Filter:DB(|S21|);

•

Goal Type: Meas > Goal;

•

Range: Start 1.3 (ГГц), Stop 1.6 (ГГц);

•

Goal (Цель): 9.5 (дБ);

•

Нажать кнопку OK.

3) запустить оптимизацию. В меню Simulate (моделирование) выбрать команду Optimize (оптимизация). В появившемся окне Optimize установить Optimization Methods (Методы оптимизации): Random (Local), Maximum Iteration: 5000. Запустить процесс оптимизации, нажав кнопку Start. 4) по окончании процесса оптимизации нажмите кнопку Close (Закрыть). г) Определить

элементы, которые были подвержены оптимизации, и

определить пределы их изменения. д) Нарисовать схему усилителя на микросхеме MGA53543 согласно рисунку 5 и, используя файл S-параметров микросхемы, рассчитать |S21| и |S11|;

Рисунок 5 – Схема усилителя на микросхеме MGA53543 19

е) Нарисовать электрическую схему фильтра (3) и усилителя (5), согласно рисунку 6;

Рисунок 6 – Схема фильтра и усилителя 20

ж) Рассчитать |S21| и |S11| схемы (6); з) Выполнить оптимизацию |S21| и |S11| согласно требованиям: |S21| >9,5дБ |S11|<минус 15дБ в полосе фильтра (3), используя в качестве переменной оптимизации элементы фильтра; е) Проанализировать полученные графики на предмет выполнения требований задания и значения элементов на предмет их реализации. 5 УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ 1. Начертить схему исходного фильтра; 2. Построить амплитудно-частотную характеристику фильтра; 3. Начертить схему оптимизированного фильтра; 4. Построить

амплитудно-частотную

характеристику

оптимизированного

фильтра; 5. Начертить схему усилителя; 6. Построить амплитудно-частотную характеристику усилителя; 7. Начертить совместную схему фильтра и усилителя; 8. Построить амплитудно-частотную характеристику совместной схемы; 9. Начертить совместную схему фильтра и усилителя, после выполнения оптимизации; 10. Построить амплитудно-частотную характеристику совместной схемы, после выполнения оптимизации. 6 УКАЗАНИЯ К ОТЧЕТУ Отчет должен содержать: 21

- все пункты задания; - результаты работы в виде графиков и таблиц; - выводы по работе и оценку полученных результатов (письменно). 7 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1.

Почему необходимо машинное проектирование?

2.

Методы

электродинамического

анализа

и

программные

средства

моделирования СВЧ устройств 3.

Объясните схему процесса автоматизированного проектирования СВЧ

устройств, согласно приведенной на стр.7. 4.

Перечислите наиболее важные этапы процесса машинного проектирования.

5.

Что включает в себя процесс анализа?

6.

Какова цель процесса оптимизации?

7.

В чем состоит постановка задачи машинного проектирования?

8.

Как определяются характеристики устройства?

9.

Какова конечная цель программы при выполнении процесса оптимизации?

10. Каков алгоритм выбора схемы согласования фильтра, усилителя? 11. Изменение параметров каких составляющих схемы согласования в наибольшей степени влияют на согласование и коэффициент передачи? 12. Какие факторы, влияющие на частотные свойства используемых моделей компонентов, не учтены в представленной модели фильтра, усилителя?

22

ЛИТЕРАТУРА 1. Гупта, К. Машинное проектирование СВЧ устройств [Текс]/ К.Гупта, Р.Гардж, Р.Чадха/ пер. с англ. – М.: Радио и связь, 1967.-432с. 2. Фриск, В.В. Основы теории цепей. Использование пакета Microwave Office для моделирования электрических цепей на персональном компьютере. [Текс]/ В.В. Фриск. -М.: СОЛОН – Пресс, 2004.- 357с. 3. Разевиг, В.Д. Проектирование СВЧ устройств с помощью Microwave Office. [Текс]/ В.Д.Разевиг, Ю.В.Потапов, А.А. Курушин -М: СОЛОН – Пресс, 2003.-246с.

23