Юрий Потапов

Прошлым летом фирма Applied Wave Research (AWR, www.appwave.com) предприняла попытку изменить расстановку сил на рынке САПР в области технологии сверхвысокочастотных (СВЧ) устройств, бросив вызов двум безусловным лидерам - компаниям Hewlett-Packard и Ansoft. Специалисты AWR считают, что подавляющее большинство программ в области проектирования устройств СВЧ было разработано в 80-х годах и к настоящему времени претерпело лишь незначительные изменения. Кроме того, предназначавшееся изначально для OC UNIX, после переноса на IBM РС это ПО является медленным и трудным в использовании. Модификация же пакетов, как правило, сводилась к добавлению вспомогательных утилит для решения узких задач проектирования либо к разработке пользовательского интерфейса в погоне за возможностями очередной версии Windows.

Новый продукт, носящий название Microwave Office, органично объединяет в себе новую версию пакета электромагнитного моделирования EMSight 2.0 (см. PC Week/RE, № 34/98, с. 27) с пакетом линейного и нелинейного анализа СВЧ-схем VoltaireXL. Последний обеспечивает более точное моделирование, причем работа, на которую при использовании других доступных систем САПР уходили часы, выполняется в течение нескольких минут. В пакете VoltaireXL используются одночастотный и многочастотный методы гармонического баланса, метод рядов Вольтерра, конверсионно-матричный анализ смесителей (цепи со слабыми нелинейностями), быстродействующие методы анализа линейных цепей, включая анализ уровня шума. В ближайшем будущем в него будут добавлены такие возможности, как анализ автогенераторов (цепи с сильными нелинейностями), анализ уровня шума в нелинейном режиме, в том числе фазовых шумов и шумов смесителей, а также анализ устойчивости нелинейных устройств.

Пакет Microwave Office позволяет выполнить анализ СВЧ-цепей со слабыми нелинейностями методом рядов Вольтерра

с привлечением модуля электромагнитного моделирования многослойных 3D-структур и планарных антенн EMSight

Разработанный исключительно для высоко- и сверхвысокочастотных приложений, пакет работает значительно быстрее всех существующих продуктов. Высокая скорость моделирования достигается вследствие объектно-ориентированного подхода, а также благодаря тому, что система уравнений схемы формируется непосредственно из схематического представления, без промежуточного преобразования в файл списка соединений схемы. Например, появилась возможность настраивать нелинейные схемы, используя метод гармонического баланса, фактически в реальном масштабе времени.

Последнее свойство весьма полезно для учебных заведений, так как оно позволяет наглядно продемонстрировать поведение схемы в зависимости от изменения того или иного параметра и тем самым глубже понять сущность исследуемых физических явлений. Заметим, что в программных продуктах других производителей такая возможность есть, но реализована она не столь эффектно.

Многие средства пакета VoltaireXL в существующих системах моделирования недоступны. Например, метод рядов Вольтерра позволяет анализировать схемы с малыми нелинейностями на порядок быстрее, чем по методу гармонического баланса, причем одновременно можно оптимизировать такие характеристики СВЧ-устройств, как коэффициенты шума, передачи и стоячей волны, уровни интермодуляционных составляющих.

Для анализа частотных характеристик устройств СВЧ Microwave Office имеет библиотеку, содержащую более 450 моделей элементов с сосредоточенными и распределенными параметрами. В тех случаях, когда модель какого-нибудь компонента схемы отсутствует или точность его модели снижается из-за эффекта близкого взаимного расположения компонентов, пользователь может включить электродинамическую модель этого компонента и провести анализ схемы с участием модуля EMSight.

В настоящее время компания AWR предлагает две версии пакета: линейную Microwave Office LS по цене $20 000 и нелинейную Microwave Office XL по цене $25 375, скидки учебным заведениям - 90%, возможно предоставление ПО в лизинг. Через фирму “Родник-Софт” (www.rodnik.ru) можно получить для ознакомления полнофункциональную версию продукта с 30-дневным сроком пользования.

С автором можно связаться по адресу: razevig@pcweek.ru.