Информационные технологии, применяемые для проектирования СВЧ-фильтров

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

Балтийский государственный технический университет

«ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. УСТИНОВА

(БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. УСТИНОВА)

Кафедра И 9 «Систем управления и компьютерных

технологий»

Дисциплина «Информационные технологии»

Реферат на тему:

«Информационные технологии, применяемые для проектирования СВЧ-фильтров»

Выполнил: студент, Антохина Анна, гр. ЗМО201-05, заочное отделение

Преподаватель: кандидат технических наук,

доцент, Арсеньев Борис Павлович

г. Санкт-Петербург

2021

Оглавление

Перечень сокращений        3

Введение        4

1 Общие сведения о программе Microwave Office        5

2 Компоненты пакета Microwave Office        6

3 Проектирование LTCC – фильтра        9

3.1 Расчёт фильтра – прототипа        9

3.2 Выбор материала LTCC        13

3.3 Проектирование в программе MWO        15

3.4 Моделирование материала в MWO        16

3.5 Результаты проектирования        17

3.6 Проверка работоспособности        17

4 Проектирование ФВЧ в утилите iWizard        18

Приложение А        22

Блок – схема алгоритма создания программы в MWO        22

Перечень сокращений

• LTCC (КНТО) – керамика с низкой температурой обжига;
• СВЧ – сверхвысокочастотный диапазон;
• ИС – интегральная схема;
• АЧХ – амплитудно-частотная характеристика;
• КСВН – коэффициент стоячей волны по напряжению;
• ФВЧ – фильтр верхних частот;
• ФНЧ – фильтр нижних частот;
• ППФ – полосно-пропускающий фильтр;
• ПЗФ – полосно-заграждающий фильтр;
• САПР – система автоматизированного проектирования

Введение

В конце XX века начинают появляться первые компьютерные программы, позволяющие проектировать устройства в СВЧ диапазоне. Их отличием являлись: сравнительная простота математического моделирования, а также текстовое описание исследуемой схемы [1].

В дальнейшем САПР в этом области развивалось по части усовершенствования интерфейса и возможностью выполнения электродинамического анализа устройства.

В современных программах моделирования используются разные математические методы расчёта электродинамических величин. Среди них отмечают прямые методы решения пограничных задач, к примеру, метод конечных элементов, а также метод Finite Difference Time Domain. Отличительной особенностью вышеуказанных методов являются: универсальность, то есть возможность решать практически любую задачу, однако за это приходится жертвовать производительностью ввиду длительности выполнения вычислений. С позиции пользователя, конечно, основной недостаток заключается в большом количестве времени, затрачиваемом на построение СВЧ-структуры.

Одним из способов устранения этого недостатка можно считать использование в расчётах непрямых методов анализа, к примеру, метод моментов (МОМ). Его основное отличие от прямых методов заключается в том, что численное определение поля основывается на решении ключевой задачи: задачи о возбуждении поля источником тока. В математическом изложении этот метод называется функцией Грина. Метод моментов оказывается эффективным, если она может быть записана аналитически в простой форме, таким образом, дискредитации уже подвергается не пространство, а лишь поверхность, что значительно сокращает объём расчётов. Однако и метод моментов не является универсальным средством, а находит своё применение для ограниченного числа структур, например, для плоскослоистых структур и свободного пространства.