Интегрированный программный комплекс “Лямбда+”
Ранее неоднократно публиковались сведения о системах проектирования устройств диапазона сверхвысоких частот (СВЧ), как правило, иностранного производства (см. PC Week/RE, № 47/97, с. 49; № /2000, с. 24). Однако не следует забывать и об отечественных разработках. Традиционно российские ученые сильны в теории и уделяют большое внимание математической начинке своих программ, в то время как их западные коллеги спешат создавать коммерческие продукты.
Представляемый здесь отечественный интегрированный программный комплекс “Лямбда+” предназначен для проектирования элементов и узлов радиоэлектронной СВЧ-аппаратуры различного конструктивного исполнения: волноводного, коаксиального, полоскового и микрополоскового. Методологически комплекс “Лямбда+” основан на исследованиях, проводившихся в ЦКБ “Алмаз” в 1970-1980 гг. Тогда в рамках комплексных проектов по разработке и внедрению САПР на десятках предприятий был успешно внедрен пакет программ ПРАМ-0.3 для ЕС ЭВМ.
В состав комплекса “Лямбда+” входят три пакета программ.
WF - моделирование устройств СВЧ на основе прямоугольных и круглых волноводов с ферритовыми и диэлектрическими неоднородностями, волноводов сложной формы, коаксиальных и многослойных полосковых линий передачи, микрополосковых излучателей. По широте охвата типов СВЧ-устройств и возможностям моделирования этот пакет не уступает популярным западным программам. Использование современных методов вычислительной математики (декомпозиция на базе многомодовой матрицы рассеяния, модификация методов Бубнова - Галеркина, сшивания и др.) удачно сочетается с простотой обращения с пакетом.
Программный комплекс “Лямбда+” обеспечивает сквозной цикл проектирования радиоэлектронных устройств СВЧ
MPP - проектирование многослойных полосковых устройств СВЧ на основе различных типов линий передачи. В сквозном цикле проектирования, начиная от ввода единого формализованного задания производится моделирование устройства, вывод характеристик в виде таблиц и графиков, проектирование топологии устройства и выпуск управляющих программ для изготовления комплекта фотошаблонов многослойных устройств. Библиотека содержит свыше 150 функциональных и конструктивных базовых элементов, включая модели полупроводниковых приборов (диодов и транзисторов), обеспечивает возможность проектирования широкого класса устройств СВЧ. Хорошо продуманный набор программ реализует в автоматическом режиме все этапы проектирования: от параметрического синтеза и моделирования устройства, формирования описания топологии печатной платы и размещения на ней элементов до получения контрольного рисунка и формирования выходных файлов для технологического оборудования.
Программный комплекс “Лямбда+” обеспечивает сквозной цикл проектирования радиоэлектронных устройств СВЧ
MAGNET - моделирование устройств, содержащих магнитные системы. Обеспечивается расчет плоскопараллельных, осесимметричных и трехмерных магнитных полей в линейных и нелинейных системах (включая системы с гистерезисом), имеющих сложную конфигурацию поперечного сечения областей различных сред. Математическое моделирование осуществляется с учетом физических свойств материалов (гистерезиса и анизотропии) методом конечных элементов. Моделирование нестационарных устройств позволяет получить параметры переходных процессов в неразветвленных магнитных цепях, содержащих участки с различными характеристиками ферромагнетиков.
Программный комплекс “Лямбда+” обеспечивает сквозной цикл проектирования радиоэлектронных устройств СВЧ
Все эти пакеты программ объединены единой средой, оснащенной средствами информационного обмена и сопровождения проекта на всех этапах проектирования. Графический интерфейс разработан на базе библиотеки GraphScreen, реализующей концепции объектно-ориентированного программирования и событийного управления.
Для оперативного отображения результатов моделирования разработаны специальные средства машинной графики. В системе WF на экране в процессе расчета строятся графики характеристик проектируемого устройства, в системе MAGNET отображается рисунок конструкции устройства, процесс моделирования можно контролировать с помощью подвижных индикаторов, которые отражают состояние расчета регулярных волноводов и базовых элементов. В системе MAGNET отображение полей магнитных устройств позволяет просматривать и анализировать результаты моделирования: на экран выдается рисунок конструкции устройства с нанесенными на него векторами магнитной индукции в требуемом масштабе с возможностью фрагментации в диалоговом режиме, подвижные индикаторы указывают текущую точность и число итераций.
Диспетчер MultiGraph позволяет просмотреть в графическом виде результаты моделирования в системах MPP и WF, провести их анализ, подготовить и распечатать отчет.
В настоящее время идет совершенствование программного комплекса. В частности, его интерфейс и архитектура перерабатываются с целью максимального использования возможностей среды Windows. Кроме того, комплекс будет дополнен модулем для генерации в формате Gerber топологии устройств СВЧ, созданных в системе MPP.
С автором статьи можно связаться по телефону: (095) 243-7250 или по адресу: potapoff@electrade.ru.
