тельной проверки. В необходимых случаях работа продолжается Это может быть либо небольшая доработка типа добавления монтажных кронштейнов либо серьезная переработка из-за изменения требований или какого-либо основного условия конструирования.

Усилители, прошедшие такую проверку, могут быть немедленно запущены в производство. Документация, сопровождающая производство, полностью имеется в базе данных СПП и генерируется параллельно с использованием различных средств СПП В нее включаются требуемые материалы, ингЬормаиия об управлении режущим инструментом, набор инструкций, программа испытаний и заданные характеристики изготавливаемой продукции. Разработанная конструкция может быть введена в библиотеку разработанных модулей для возможности ее ис пользования в другой аппаратуре. Если создана новая топология цепи, то она также может быть введена в библиотеку известных топологий.

Этот прнмер показывает, что эффективность проектирования СВЧ устройств может быть значительно повышена за счет исключения ненужной работы, немедленного получения всех необходимых данных, машинного анализа, дополняющего инженерное творчество автоматического документирования результатов, непосредственно используемых Б производстве, надежного качества продукции и управления процессом проектирования на предприятии.

Несмотря на то, что, как говорилось ранее, объединенная система автоматизированного проектирования и производства существует пока только в концептуальной форме, она. по мнению автора, уже близка к попному завершению.

Остальные разделы этой главы посвящены описанию некоторых по ставляемых фирмой Hewlett - Packard программ проектирования содержащих анализ синтез и оптимизацию СВЧ устройств.

20.3. ПРОГРАММЫ МАШИННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВЧ СХЕМ

личного вычислитель! стольных ЭВМ и до б(

ген три категори! Q пбор>ловаиия. ш»х ЭВМ Фуьк1

\MPSYN и f:ADSYN предназначены рограмна I-4LSYN - для проектирова

20 3 I HANDV-COMPACT", АНАЛИЗ СХЕМ f(A МИКРОКАЛЬКУЛЯТОРЕ ИР-41С

чм, иредмазначсяиых для раз от микрокалькуляторов и на-о программы серии COMPACT н пассивных с<:ем. Программы »а сог.тасчющн.ч чсгройств, а

Программа HANDY-CO.MPACTR 3i. имеющаяся в наборе встроенных в ПЗУ профамм, обеспечивает пользователю возможность проверки и анализа (ЛОЖНЫХ схемных структур, содержащих четырехполюсники или лестничные схемы. Эт; программа дополняет большие программы систем автоматическоги проектирмання и может Использоваться для предварительных расчетов и оце-iioK стоимости. Студенты и другие пользователи, имеющие ограниченный доступ к большим системам автоматического проектирования, считают, чго программа HANDY-COMPACTR обладает многими свойствами больших программ прн меньшей сюрости выполнения

(Cliz)

i.m г.т 2 т

4.Nt

s.eet i.m i.m i.m i.m

56,50 0*4 j: --

t -Snnju 5ГГц

loss («)

•.1752771

г.шгт

•.eSS8N3

t.iiseesz

4 5667327

PLor Of a

X <UMtS= l.> J r Ш115= 1.) t

-3.N e.N

-3.M

I.2tl

I <•! a 11»: I

I N1 I

г и:

3.N1

i.a; 5.n;

( И1

7 и:

i.w:

8.2»!

8.48 I

e.6t: e.ui

.Анализ четырехполюсников основан на использовании .S-парамегров Л.чя расчета 5-матрицы схемы, содержащей элементы с сосредоточенными или pjc лределенными параметрами треб\ется 10 IS г При анализе цепей лестничногп типа для расчета сопротивлений каждого узла требуется 4 6 с. Узел мож?гбыть яаменен в любе время Аналит пеней лесгннчмого типа используется прн расче те согласуют!! х устройств, фильтров без потерь н другнл устройств, где требуется заданноевходиое сопротивление. Этот анализ может нспользовэтьсн также для расчета вносимых потерь Кроме того, аиалии пепси лестничного типа может не пользоваться совместно с анализом четырехполюсников прн последовательном или параллельньм включении двухполюсных ответвлений (таких как Цепи сме шення усилителя), чти приводит к воэрзстанмю скорости счета

Каждая функция программы HANDY-COMPACT** имеет наименование, используемое для выполнения этой функции Например, последовательное соединение резистора и емкости обозначается SRC, Пользователь вводит значение сопротивления и емкости, определяет способ их соединения - последовательное

тыюе - ii iareM ввода i следующем шаге дол: кадное соединение) для стединения Здесь не используются никакие к ставляется полная свобода выбора могут вводиться иепосредствеино с

г команды XEQ и SRC для расчета 5-матрн11ы «ны быть введены команды XEQ и CAS (кэс-

эленента с предыдущим четырехполюсником лючевые обозначения, а ра-фаботчику предо свои* собственных комбинаций Все функции

клавиатуры илн размещаться в схемном фай

гримера нсг анализа трехэлементного со зэиа его схема, таблица зату не затуханий до 3 дБ

аннн

этой программы приведены резуль-четырехполюсника На рнс. 20-2 и рнк частотной характеристики в диаг

203 2 MICRO-COMPACT*, ОПТИМИЗАЦИЯ СХЕМ НА НАСТОЛЬНОМ КЛТЬКУЛЯТОРЕ НР-9845 В/Т

Программа МГСРО-СОМРАСТ** 1Юзволнет производить анализ н оптимизацию линейных схем четырехполккгников в полосе частот. Основные строительны» блоки выбираются из библиотеки схем MICRO-COMPACT**, комбинируются в подсхемы и затем соединяются между собой для формирования окончательной оемы Эта ггрограмма может обрабатывать схемы со слижными внутренними снн эямн. включая многократные цепи обратной связи, комбинации последователь ных. параллельные и каскадных соединений Имеется возможность вывода ии формации в внде диаграмм как в прямоугольных, так н в полярных координа1ах

Оптимизация осушествляетсй методом адаптивного случайного поиска 4) который позволяет найти глобальный минимум Целевая функция нрн онтнмидй ии выбирается лол1,з(1ВЯТелем

Программа \lir.RO-COMp.\CT познолнст .шточагическн производить дпкументировачир по кои.шдс HELP, j внутренмнн редакт.ф чбеспечнвает вндо

следующего использования

Несмотрн на г», что анализ осушествлнется в частотной цбласти, программ,! позволяет преобразовыват!, результаты во временною область для наблюдения импульсных характеристик схем на экране видеотерминала Программа МАМЛ (Mrcrowave And Measurement Analysis) 5] может выбирать результаты измерений, прово1имых в частотной области непосредственно нз автоматического ана лнзатора четырехполюсников HP н преобразовывать их во временные характе ристнки для удойного наблюдения на экране внаетермннала Эта программа репначначеиа лля работы на настольном калькуляторе типя НР-Ш5 В Т Пример. Оптиинзацня широкополосного усилителя с обратной связью :зльных характеристик продемонстрировэ1[й лного усилителя с обратной связью !6 ],Уеи : 10+0,2 Рабочий диапазон частот составлн

на примере оггтимиза литель должен обесп. ет IO-20O0 МГц

Схема каскада ус не н входное и вых.

на рис 20 3 На ни; я поддерживаются н

В скобках указаны метров, полученные i

нтеля е обрат 10-2000 МГц наченин пара-

CIRCUIT OPTIMIZATIOM ЩТИ i VARIABLBS IHITIAL CIRCUIT AKALYSIS

„ «>tAR S-PARAHETERS IM 5Q.0 ОИ SYSTH*

FRBO SU 521 S2X S22

lhaaxahgl) ( m«m<ANGL1 ( HAGMtAHGL) {M«m<angl)

1.78 1.26 1.80 L 34

1.79 1.44 1.7B 1.53 1.65 1.61 1.15 1.71 9 90 1 77

OPTINIIATION BBGINS Wim TOLLCHING VARIABLES

4.0000 Л50.00 2.0000 1.3000 4.8000

2.989

.201 .171 .139 .089 .087

( I): { 2): I 31: ( *1: ( 5): t S):

1.2049 3.1513 270.30 .76444 1.1320 3.4805

РГКМ, AMALYSIS гошж6

-5.7 -16.3 ! -32.7 = -49.2 64.2 -78.6 ! -94.2 :-110.5 :-126.3

(HMMtMIGI,) .Oe< IB !

.15< .15< .13e .13< .12<

33 9.«3

32 9.94

22 10.01

10 10.01

-16 10.07 1,45

-54 10.16 1.48

.13< -117 10,17 1.56

21< -167 9.84 1 63

1.24 1,26 1.32 1.40

мГгопгпмолт" maiiajona 10-200(1 МГц с помощью програм

(viK.KU-LUMHA(.l. Н процессе оптимизации одновременно иарьировалнсь

) резистора параллельной обратной связи RL-ntnb обеспечивает иа раллельную обратную связь до частот около 1000 МГц. Нэ частотах выше 1000 МГц усиление поддерживается постоянным с помощью согласующих це пей на входе к выходе Теперь схема может оптимизироваться минимизацией следующей целевой функции

Оптимизация уменьшает и

г Создан-«по левую фу1

(20 1)

кцню от 2,92 до 0.59. Окончательные зна в скобках. Результаты прогона программы на калькуляторе показаны на рнс. 20 4

Несмотря на то. что приведенная иа рнс. 20.3 схема достаточно проста, опти мизацня может оказаться весьма затруднительной как нз-эа потенциальной не устойчивости усилителя, так и из-за наличия нескольких «локальных минимумов», что может привести к ошибочным результатам. Опыт работы показывает что в этих случаях использование чисто градиентных методов поиска не всегда удобно для нахождения оптимума

Ш да,я; Ш "ш" ЩаП (69,9) Ш т,9) Ш гв/,!) □

Рнс 20 5. Схема анплекеерното СВЧ фильтра В скобках укаэг X сопротивлений

20 3 3 blPER COMPACT"

Эта новая программа заменяет основную программу COMPACT, которан нспользнвалась в СВЧ промышленности всего мира последние годы. Программа SUPER-COMPACT" использует простые входные данные и обеспечивает возможность гнбкого взаимодействия с ЭВМ а процессе оп тимизапин двух-, шести-н восьмиполюсников. Пользователь имеет возможность создать целевую функцию, в которую могут быть включены комбинации 5-. Y- и Z-параметров, а также комплексные сопротиэлення или проводимости. Для различных входов и выходов требуемые характеристики могут быть различными, что позволяет одновременно оптимизировать желаемые характеристики (такие, как связи н развязки), Схемы могут оптимизироваться в различных состояниях. Например, эквивалентная схема переключателя может оптимизироваться одновременно в режимах «включено» и «выключено». Единственный интерактнв-

. 1ателю комбинировать поисковые м. тоды - градиентный или адаптивный случайный и. следовательно, с высокой степенью вероятности эффективно находить глобальный минимум Интерактивные графо1[ос1ронтели вычерчивают схемы с частотными характеристиками любых параметров четырех-, шести- или восьмиполюсников в полярных или декартовых координатах Кроме того, для любого заданного четырех пол ккн и ка на круговой диаграмме могут быть также начерчены окружности постоянного шума, постоянного усилении н стабильности схемы. Для обеспечения точного и вания критических участков характеристики ца видьчперминале может чнват1

Для 1>беспечения информацией о результатах намерений параметров тран: торов и диэлектрических материалов в программу включены несколько баи данных. Ка дисках пользователя могут создаваться н накапливаться байки да1ных Банки данных могут вызываться на командном уровне и отыскиваться компоненты с заданными техническими характеристиками, такими как максимальный коэффициент усиления или минимальный коэффициент шума Имеются н непосредственно графики характеристик устройств.

СВЧ разработчики могут использовать линии передачи различных типов микрополосковые н полосковые линии, копланарные волноводы, линии с под вешенной подложкой. Компоненты могут характеризоваться электрическими па paueTpaMi или геометрическими размерами Прн анализе схем учитывается влия ниедисперсии, излучения, неоднородностей, многослойной металлизации, шерохо ватости говерхности, диэлектрических потерь и потерь в проводниках Для

Dt 90

Ll: 10GHZ

L2: 10GHZ

• Create three-port ЫосЧ BLK

• Low-Pass Section

OST 2 Я 2Й-?30,33.20,12Й? TRL 2 S Z0=?30,120.0,120? OST a 0 Z0=?30,30-0Й,120? TRL 8 7 Z0=?30,120.0,120? OST 7 0 Z0=730,30.00,17.0? TRL 7 1 Z0=?30,120.0,120? F-75GHZ,H,10GHZ?

• High-Pass Section

OST 1 6 Z0=?30,64.29,120? SST 6 0 Z0=?30,61.33,120? TRL 6 9 Z0=730,48.56 120? SST 9 0 Z0-=?30,74.54 120? TRL 9 4 Z0=?30,47.28,120? SST 4 0 Z0=?30,106.9,1207 TRL 4 5 ze-?30,57.34,120? TRL 5 3 20-730,55.60,120? SST 3 0 Z0=?30,120.0,120? BLKl- 3P0R 1 2 3 END FREQ

STEP 2E9 4E9 5E7 STEP 4E9

PRI BLKl S Rl-50

ELEN=D F-Ll

ELEN=D F=L1

ELEN=D P=L1

ELEN=D F=L1

ELEN-D F=L1 ELEN==D

ELEN-D F=L2 EI.EN=D F-L2 ELEN=D F=L2 ELEN=D F=L2 ELEN=D F=L2 ELEN=.D F-L2 ELEN=D F=L2 ELEN=D F=L2 ELEN=D F*L2

Рис, 20-6. Схемный фа; серного фильтра

р 1 ра

мы PER COMPACT дтя 6 полюсного