Читать онлайн «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 разра- ботки систем, машин и устройств, - общая тенденция развития современной инже- нерной и научной деятельности человека, которая пронизывает все её направле- ния. Появление ЭВМ и мощных программ машинного проектирования СВЧ уст- ройств, таких как Microwave Office входящий в пакет AWR Design Environment, позволяет уменьшить цикл разработки и отказаться от нескольких этапов макети- рования, что значительно сокращает время разработки и его стоимость, обеспечи- вая 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 сущес- твенно 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.