В области электромагнитного анализа различных СВЧ-устройств наиболее известен пакет Microwave Office 2000 (см. PC Week/RE, № 4/99, с. 18) американской компании Applied Wave Research (www.appwave.com). Однако он предназначен для проектирования монолитных микросхем и поэтому способен выполнять анализ только планарных трехмерных структур.
Однако в СВЧ-технике применяются и другие структуры, например волноводные устройства, апертурные и объемные антенны. Для их полноценного трехмерного моделирования используются другие программы. В частности, немецкая компания Computer Simulation Technology (CST, www.cst.de) предложила продукт MAFIA (MAxwell’s equations by the Finite Integration Algorithm), базирующийся на методе определенных интегралов, разработанном профессором Томасом Вейландом в 1975 г. Последняя версия программы MAFIA 4 позволяет моделировать практически любые системы, где присутствуют эффекты, связанные с излучением, распространением и поглощением электромагнитных полей. В перечень решаемых с ее помощью задач входят: анализ планарных и волноводных частотно-избирательных структур, моделирование электронных и ионных пушек, НЧ- и ВЧ-трансформаторов, различных типов антенн и многое другое.
Оптимизация расположения регулировочного винта
в волноводном ответвителе мощности выполняется
на ПК с помощью CST Microwave Studio
Однако метод определенных интегралов связан с большим объемом вычислений, поэтому программа MAFIA предназначена только для рабочих станций, что препятствует ее широкому распространению среди разработчиков, большинство которых используют ПК с процессорами Pentium. Компания CST предложила новый программный продукт CST Microwave Studio, который решает те же задачи, что и MAFIA, но благодаря удачной комбинации методов конечных интегралов и аппроксимации для идеальных граничных условий (Perfect Boundary Approximation) затрачивает меньше вычислительных ресурсов. Предусмотренный в системе оптимизатор позволяет подбирать форму различных элементов СВЧ-устройств.
Система CST Microwave Studio является законченным программным продуктом, т. е. в ее составе есть все необходимые модули, начиная с графического редактора для прорисовки трехмерной структуры и заканчивая модулем построения частотных зависимостей. Система построения исследуемых структур базируется на геометрическом ядре ACIS 5, используемом во многих САПР, в частности в AutoCAD. С помощью этой технологии прорисовка объемных СВЧ-устройств сложных конфигураций производится легко и быстро. Простой и удобный пользовательский интерфейс позволяет даже новичкам плодотворно работать с программой уже через два часа после первого знакомства с ней. Искушенные же пользователи смогут автоматизировать подготовку и выполнение большинства задач благодаря встроенному макроязыку VBA.
На прошедшей недавно в Париже выставке European Microwave Week 2000 (www.eumw.com) была представлена вторая версия программы CST Microwave Studio, в которую добавлены модули, облегчающие моделирование высокоскоростных цифровых микросхем и монолитных микросхем СВЧ с учетом геометрии и материала корпуса, дающие возможность помимо расчета традиционных S-параметров синтезировать SPICE-схемы замещения устройств СВЧ. Расширены функции обмена данными с другими системами проектирования за счет введения новых трансляторов.
В СНГ и странах Балтии программы MAFIA и CST Microwave Studio распространяет компания “Родник Софт” (www. rodnik.ru).
К Юрию Потапову можно обратиться по телефону: (095) 113-7001.
