НазадВверхВперед
Дисциплина: "Техническая электродинамика и устройства СВЧ" 
Раздел: "Программая база метода импедансных и Rt-сеток и ее применение при проектировании
                                                                                   СВЧ устройств"  
Тема: "Создание и редактирование топологии проектируемых устройств с помощью программ"

Создание и редактирование топологий проектируемых устройств c помощью программ TAMIC-Е и TAMIC-Н
 
В программных комплексах TAMIC-E и TAMIC-H реализована гибкая, оптимизированная процедура декомпозиции топологий анализируемого класса планарных волноводных устройств на базовые элементы, называемые еще иначе графическими примитивами. Правила декомпозиции и рекомпозиции конструкций анализируемых устройств проистекают из методологических особенностей подхода, примененного для моделирования волноводных устройств. Достоинство входного языка и сервисных инструментов программных комплексов состоит в том, что с их помощью легко создаются практически любые формы проектируемых планарных объектов [12].
 
Графические примитивы программных комплексов
На рис. 5.1.1 изображены в Е-плоскости следующие графические примитивы, на которые разбиваются волноводные устройства: а)-г) внутренняя область волноводного устройства типа ⌠отрезок волновода■ (WAVEGn), где n принимает следующие значения для сочетания горизонтальных границ: "кз-кз" = 1; "кз-хх" = 2; "хх-кз" = 3; "хх-хх" = 4; д) область с некоординатными границами, названная многоугольником (GPGN); е) область типа ⌠сегмент круга■ (GPC1); ж) область типа ⌠дополнение к сегменту■ круга (GPC2); з) область типа ⌠кольцо■ (RING); и) внутренняя область устройства типа ⌠шлейф хх■ (OPSTUBn); к) внутренняя область устройства типа ⌠шлейф кз■ (SHSTUBn). Штриховка поверхностей элементов означает, что они выполнены из идеального металла, то есть короткозамкнуты. Трансформатор возбуждения (INPUTn) на рис. 5.1.1 не показан. Он отличается от внутренней области (WAVEGn) тем, что имеет окно (окна) связи только с одной стороны. Причем размеры окна (окон) связи не должны превышать длины узкой стенки волновода b.
 
Рис. 5.1.1. Система топологических примитивов программного комплекса TAMIC-E
 
Типовая процедура декомпозиции и рекомпозиции обобщенного волноводного устройства

На рис. 5.1.2,а, б даны эскизы двух волноводных устройств, имеющих неоднородности, соответственно, в Е- и Н-плоскостях.
 
Рис. 5.1.2. Пример анализа устройства: а) Е-плоскостного; б) Н-плоскостного.
 

Устройство, изображенное на рис. 5.1.2,а, можно разбить следующим образом: 
B1, B3, B7, B9, B13, B16 √ примитивы типа INPUT4; 
B2 √ элемент, собранный из примитивов GPGN и GPC2; 
B4, B14 √ примитивы WAVEG4 (отрезок волновода); 
B5, B6, B8, B11, B12, B15 √ примитивы GPGN (многоугольники); 
B10, B17 √ элементы, сконструированные из примитивов GPGN и GPC1. 
Устройство, изображенное на рис. 5.1.2,б, можно разбить на следующие элементы: 
B1, B3, B6 √ примитивы типа INPUT1 (трансформаторы возбуждения); 
B2 √ элемент, конструируемый из примитивов GPGN, GPC2, GPC1
(см. рис. 5.1.3); 

B4 √ примитив GPGN (многоугольник); 

B5 √ примитив RING (кольцо). 
 
 
Рис. 5.1.3. Разбиение блока B2 Н-плоскостного устройства на графические примитивы 
 

Общая структура построения программных комплексов и последовательность выполнения определяемых ею вычислительных процедур могут быть описаны следующим образом. 
1. Ввод исходных данных, то есть задание: геометрии и материальных параметров элементов анализируемого устройства, частотного диапазона, требуемой точности. 
2. Чтение файла задания и заполнение внутренней базы данных. 
3. Проверка входных данных на корректность. 
4. Прорисовка топологии устройства на экране монитора ЭВМ 
5. Формирование файла топологии с расширением *.twp. 
6. Выполнение операции триангулярной (треугольной) декомпозиции элементов устройства.
7. Проведение вычислений (выполняются с применением аппарата Y-матриц проводимости). Если матрица проводимости некоторой части устройства была получена в предыдущих расчетах, то ее элементы должны находиться в файле с расширением *.y.
8. Вывод полученных результатов в заданном частотном диапазоне в графическом виде и в файлы с расширениями *.y (для Y-матриц) и *.s(для S-матриц).
Как видно из приведенной структуры, входные данные необходимо описывать в файле задания. Выходные данные формируются в файлах, имеющих следующие расширения: *.twp √ описывается геометрия устройства, *.s √ коэффициенты S-матрицы рассеяния и *.y √ коэффициенты Y-матрицы проводимости устройства. Эти файлы можно затем использовать для дальнейших расчетов. Специально подчеркнем, что для формирования файла с S-матрицей на всех входах анализируемого устройства обязательно должны присутствовать входные трансформаторы, описанные в разделе 4.4.
Порядок работы с программным комплексом.

1.По заданным требованиям, предъявляемым к проектируемому планарному волноводному устройству, разработать эскизный чертеж его топологии и провести декомпозицию объекта на графические примитивы (базовые элементы), программного комплекса TAMIC. 

2.Составить файл входного задания.

3. Запустить процедуру расчета параметров анализируемого устройства. Вычисления будут проводиться в соответствии с требованиями, указанными в файле формализованного задания.
 

НазадВверхВперед