ого полів над платою.
Системи проектування НВЧ-пристроїв
Принципово інший рівень складності завдань вирішують системи проектування СВЧ - пристроїв . Як правило, для отримання характеристик об'ємних структур потрібно рішення рівнянь Максвелла, а для моделювання лінійних і нелінійних СВЧ - схем звичних моделей і методів, що використовуються в алгоритмі SPICE, недостатньо. Тому пропонуються спеціалізовані продукти:
• Інтегрований пакет Microwave Office 200Х компанії AWR;
• Система повного електромагнітного моделювання CST Microwave Studio компанії CST;
• Система повного електромагнітного моделювання QuickWave-3D компанії QWED;
• Система повного електромагнітного моделювання EMPIRE компанії IMST;
Найбільш інтегрованим з перерахованих є пакет Microwave Office 200Х , який об'єднує модулі аналізу лінійних і нелінійних схем, проектування топологій, електромагнітного моделювання планарних багатошарових структур, моделювання систем зв'язку па рівні структурних схем. Нелінійний аналіз виконується методом гармонійного балансу і рядів Вольтерра. Електромагнітне моделювання пленарних НВЧ-пристроїв виконується методом моментів Гальоркіна. Редактор топологій являє собою не просто графічне середовище промальовування топологій пристроїв, але й інструмент технологічної підготовки до виробництва.
Усі інші продукти вирішують завдання повного тривимірного електромагнітного моделювання об'ємних НВЧ - пристроїв. Найкращий результат забезпечують програми CST Microwave Studio німецької компанії CST і QuickWave-3D польської компанії QWED (CONCERTO). Обидві програми використовують метод кінцевих різниць (FDTD), доповнений методом конфорних перетворенні. Основне відміну програм в ступені завершеності користувача інтерфейсу: німецький продукт є графічної середовищем опису завдання, а польський продукт крім промальовування структури вимагає від користувача написання програмного коду. Програми мають засоби оптимізації і забезпечують найкращі результати моделювання, ніж однойменні продукти HFSS компаній Agilent і Ansoft.
Більше дешеве рішення пропонує компанія IMST в продукті EMPIRE . Де використовується класична реалізація методу FDTD, через що для отримання точних результатів для об'ємних структур довільної форми, утворених криволінійними поверхнями, потрібен більший час і обчислювальні ресурси. Тут можна отримувати різні частотні характеристики НВЧ - пристроїв і діаграми спрямованості антен.
Системи теплового аналізу
Окремим завданням проектування друкованих плат є теплової аналіз . Найбільш потужним рішенням у цій галузі є програма BETA soft-Board компанії Dynamic Soft Analysis. Тут також є інтерфейси імпорту проектів з усіх вище перерахованих продуктів, багаті бібліотеки моделей і матеріалів. Програма більше підійде для розробників монолітних багатомодульних пристроїв. У процесі розрахунку можуть бути отримані температури окремих компонентів, карти прогріву плат, градієнт температур (рис. 5). Зазначимо, що програма BETASoft-Board поставляється як штатний засіб теплового моделювання для продуктів Mentor Graphics.
В
Рис. 5. Тепловий аналіз плати в пакеті BETASoft-Board.
Інша програма теплового аналізу Sauna компанії Thermal Solutions дозволяє моделювати поведінку не тільки плат, але і блоків і шаф. Тут присутні великі бібліотеки компонентів і матеріалів. Мається спеціальний графічний редактор, що дозволяє промальовувати конфігурацію обладнання. Система дає можливість призначати спеціальні робочі цикли з урахуванням включення і виключення зовнішніх джерел живлення.
Англійська фірма Flomerics пропонує користувачам свій пакет Flotherm , головною особливістю якого є інтерфейс, побудований на базі сучасних інтернет-технологій на основі звичайного браузера. Програма дозволяє моделювати відвід тепла від мікросхем, упакованих в сучасні корпусу PBGA і TBGA, а також дозволяє враховувати технологію поверхневого монтажу перевернутих кристалів (flip-chip). Наприклад, компанія National Semiconductor включила до складу свого програмного комплексу Webench спеціальний модуль Webtherm, що дозволяє отримувати кольорову карту градієнта температур для плати, побудований на базі обчислювального ядра Flomerics.
З російських програм слід відзначити, мабуть, єдиний комерційний пакет теплового моделювання тріал (АСОНІКА-Т), розроблений фахівцями Сибірського Федерального інституту (СФУ) і Московського Державного Інституту Електроніки та Математики (МІЕМ). Пакет призначено моделювання стаціонарних і нестаціонарних теплових процесів, що протікають в конструкціях радіоелектронних засобів (РЕЗ), таких як стоечні конструкції, блоки з регулярної та нерегулярної структурами, друковані вузли, функціональні осередки, мікроскладення. До складу пакету входить ...
