Проектирование СВЧ-устройств с помощью пакета программ Serenade 8.0. Алгазинов Э.К - 5 стр.

UptoLike

5
Введение
В последние десятилетия происходит бурное развитие СВЧ-
технологий , причем громоздкая волноводная техника постепенно вытес-
няется полосковыми и микрополосковыми устройствами. Дальнейшая ми-
ниатюризация СВЧ-устройств привела к появлению микросхем СВЧ-
диапазона . Основу этих технологий составляет комбинирование микроми-
ниатюрных активных элементов с сосредоточенными параметрами и мик -
рополосковых линий , на основе которых выполняются большинство пас-
сивных элементов и линий передач. По сравнению с традиционными вол-
новодами и волноводной техникой полосковые и микрополосковые уст-
ройства обладают рядом преимуществ . В первую очередь это малые раз-
меры , дешевизна , относительная простота технологии изготовления, что
дает возможность получать устройства с хорошо воспроизводимыми па -
раметрами. На заре развития микроминиатюрных устройств СВЧ разра-
ботчики сталкивались с рядом трудностей , обусловленных в первую оче-
редь отсутствием простого математического аппарата для расчета пара-
метров таких линий передач . В дальнейшем были выведены инженерные
формулы , дающие приемлемые результаты . Однако по - настоящему про -
блема была решена примерно 10 лет назад , когда, с одной стороны , были
разработаны строгие математические методы расчета и моделирования
устройств СВЧ на электродинамическом уровне, а с другой появились
мощные компьютеры , способные решать системы уравнений большой
размерности за малое время. В это же время несколько зарубежных фирм
параллельно начали выполнять работы по созданию соответствующего
программного обеспечения, в том числе и для IBM PC. Наиболее широкую
известность получили продукты фирмы Compact Software и подразделе-
ния EESof фирмы Hewlett Packard. Область применения и возможности
программного обеспечения, созданного этими фирмами, практически
идентичны . В дальнейшем мы будем рассматривать программный ком-
плекс Serenade фирмы Compact Software, поскольку он обладает более
простым и интуитивно понятным интерфейсом, что делает возможным
применение его в учебных целях .
Пакет Serenade
Общие сведения
Комплекс программ Serenade обеспечивает сквозное проектирование
систем , устройств и приборов радио -, СВЧ и оптического диапазонов
волн. Производится анализ, оптимизация и расчет топологии элементов
схемы , включая такие элементы , как волноводы, переходники, микропо -
лосковые линии, неоднородности.
Редактор схем Serenade позволяет работать со схемами, используя
общепринятые символы радио , СВЧ компонент и других элементов. Схе-
                                           5

         В в едени е
       В по след ние д есятилетия про исхо д ит бу рно е разв итие СВ Ч-
техно ло г ий , причем г ро мо зд кая в о лно в о д ная техника по степенно в ы тес-
няется по ло ско в ы ми и микро по ло ско в ы ми у стро й ств ами. Д альней ш ая ми-
ниатю ризация СВ Ч-у стро й ств прив ела к по яв лению микро схем СВ Ч-
д иапазо на. О сно в у этих техно ло г ий со став ляетко мбиниро в аниемикро ми-
ниатю рны х актив ны х элементо в с со сред о то ченны ми параметрами и мик-
ро по ло ско в ы х линий , на о сно в е ко то ры х в ы по лняю тся бо льш инств о пас-
сив ны х элементо в и линий перед ач. По срав нению страд ицио нны ми в о л-
но в о д ами и в о лно в о д но й технико й по ло ско в ы е и микро по ло ско в ы е у ст-
ро й ств а о блад аю т ряд о м преиму щ еств . В перв у ю о черед ь это малы е раз-
меры , д еш ев изна, о тно сительная про сто та техно ло г ии изг о то в ления, что
д ает в о змо ж но сть по лу чать у стро й ств а с хо ро ш о в о спро изв о д имы ми па-
раметрами. Н а заре разв ития микро миниатю рны х у стро й ств СВ Ч разра-
бо тчики сталкив ались с ряд о м тру д но стей , о бу сло в ленны х в перв у ю о че-
ред ь о тсу тств ием про сто г о математическо г о аппарата д ля расчета пара-
метро в таких линий перед ач. В д альней ш ем бы ли в ы в ед ены инж енерны е
ф о рму лы , д аю щ ие приемлемы е резу льтаты . О д нако по -насто ящ ему про -
блема бы ла реш ена примерно 10 лет назад , ко г д а, с о д но й сто ро ны , бы ли
разрабо таны стро г ие математические мето д ы расчета и мо д елиро в ания
у стро й ств СВ Ч на электро д инамическо м у ро в не, а с д ру г о й – по яв ились
мо щ ны е ко мпью теры , спо со бны е реш ать системы у рав нений бо льш о й
размерно сти за мало е в ремя. В это ж е в ремя неско лько зару беж ны х ф ирм
параллельно начали в ы по лнять рабо ты по со зд анию со о тв етств у ю щ ег о
про г раммно г о о беспечения, в то м числеи д ляIBM PC. Н аибо лееш иро ку ю
изв естно сть по лу чили про д у кты ф ирмы Compact Software и по д разд еле-
ния EESof ф ирмы Hewlett Packard. О бласть применения и в о змо ж но сти
про г раммно г о о беспечения, со зд анно г о этими ф ирмами, практически
ид ентичны . В д альней ш ем мы бу д ем рассматрив ать про г раммны й ко м-
плекс Serenade ф ирмы Compact Software, по ско льку о н о блад ает бо лее
про сты м и инту итив но по нятны м интерф ей со м, что д елает в о змо ж ны м
применениеег о в у чебны х целях.

     П а кет Serenade

              О бщ иес веден ия
        К о мплекспро г рамм Serenade о беспечив аетскв о зно епро ектиро в ание
систем, у стро й ств и прибо ро в рад ио -, СВ Ч и о птическо г о д иапазо но в
в о лн. Про изв о д ится анализ, о птимизация и расчет то по ло г ии элементо в
схемы , в клю чая такие элементы , как в о лно в о д ы , перехо д ники, микро по -
ло ско в ы елинии, нео д но ро д но сти.
      Ред акто р схем Serenade по зв о ляет рабо тать со схемами, испо льзу я
о бщ еприняты е симв о лы рад ио , СВ Ч ко мпо нент и д ру г их элементо в . Схе-