ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ / 2016

В статье речь идёт о PAM-4 – это технология кодирования, используемая в высокоскоростных последовательных каналах на объединительных платах, передающих данные со скоростью более 56 Гбит/с на канал. Её способность обеспечивать повышенную скорость передачи данных при том же качестве канала даёт существенную экономию, которая выражается в стоимости приобретённого оборудования.

Российские пользователи начинали осваивать компьютерные средства проектирования печатных плат с P-CAD, и очень многие используют эту САПР по сей день. В статье рассмотрен вопрос, зачем пользователям P-CAD переходить на Altium Designer. Описаны преимущества и представлено, в чём конкретно заключается удобство работы с программой Altium Designer

Компания Parallel Systems выпустила материал для обучения новых пользователей возможностям САПР Allegro/OrCAD, таким как создание и моделирование схем и трассировка плат. Востребованность этого материала побудила автора к написанию цикла статей по проектированию и моделированию печатных плат в бесплатной версии программы – OrCAD Lite.

В статье представлен один из способов реализации форматов чисел с плавающей запятой на базе современных ПЛИС фирмы Xilinx. Рассматривается специализированный формат FP23 для задач цифровой обработки сигналов (ЦОС). В статье приводится подробное описание узлов преобразования данных и математических операций в формате с плавающей запятой FP23.

В статье описан альтернативный усовершенствованный метод междоменного моделирования в единой интегральной среде, позволяющий регистрировать комплексные эффекты, оказывающие влияние на характеристики современных радиолокационных систем.

В статье формулируется задача подтверждения показателей надёжности датчиков волоконно-оптической гироскопии на этапе разработки. Анализируются подходы для её решения, формируются планы испытаний. Существующая система управления надёжностью адаптируется для решения конкретной задачи.

Методы компьютерного анализа и автоматизированного проектирования электродинамических структур за последние десятилетия стали неотъемлемым инструментом инженеров и исследователей в областях прикладной электродинамики, антенн и микроволновых устройств. Ведущие производители программных продуктов отрасли осваивают как новые вычислительные технологии, так и постоянно работают над качественным улучшением уже реализованных алгоритмов и методов. В статье показаны новые возможности Altair FEKO в области анализа геометрически сложных структур с оптимизацией требований к вычислительным ресурсам за счёт криволинейного разбиения поверхностей и проволочных элементов.

В январе 2016 года компания Cadence Design Systems заключила соглашение о стратегическом партнёрстве с дистрибьютором электронных компонентов Arrow Electronics. Целью сотрудничества является повышение эффективности разработки схем и печатных плат, что позволит инженерам-электронщикам быстрее выводить на рынок новые продукты. Первым достижением данного соглашения стало добавление в схемный редактор Cadence OrCAD Capture новой библиотеки референс-дизайнов.

Прогнозирование таких эффектов, как взаимовлияние при плотном монтаже, и соответствующая оптимизация конструкции до передачи изделия в производство становится сейчас абсолютно необходимым этапом разработки, которому и посвящена данная статья.

Статья продолжает описание инструментов САПР Altium Designer 16.0 для решения задачи синхронизации сигналов при проектировании топологии печатных плат. Описывается xSignal-мастер, используемый для формирования групп xSignals. Также даётся представление о расчёте длины маршрута сигнала и расчёте суммарной длины трассы маршрута сигнала в САПР Altium Designer 16.

В мае 2016 г. подписчикам программного пакета Altium Designer стало доступно обновление до версии 16.1. В него, в частности, вошли новый инструмент 3D-размеров, поддержка интерфейса USB 3.0 в мастере создания xSignals, ряд улучшений в настройках DXP, редакторе схемы и платы. В статье рассмотрен редактор чертежей Draftsman, появившийся в новом релизе программы. Он позволяет отказаться от использования сторонних программ подготовки чертежей и автоматизировать процесс внесения изменений в проекты.

Высокий спрос на беспроводные сети, превышающий предложение на рынке труда инженеров-разработчиков антенн, привёл к появлению альтернативного подхода.

В статье рассматриваются преимущества малоотражающих фильтров СВЧ при каскадировании для получения более высоких параметров крутизны среза и режекции.

Большую роль в эффективной и качественной разработке электронных устройств играет доступность библиотек компонентов: схемных символов, посадочных мест и 3D-моделей. Штатные библиотеки, поставляемые в составе САПР печатных плат, содержат обычно только небольшую часть необходимой элементной базы.

Разработка и проектирование бортового оборудования космических комплексов и систем требует создания специализированной элементной базы в части СБИС, систем-на-кристалле и видеосистем на кристалле, стойких к дестабилизирующим факторам космического пространства, в первую очередь, ионизирующего излучения. Для расчёта радиационной стойкости электронных компонентов и определения технически обоснованных норм испытаний требуются специальные средства САПР. Такие средства входят в отечественную САПР СИМИКА, описанию которой посвящена данная статья.

Стандартные источники питания, как правило, имеются в любой исследовательской лаборатории. Они могут оказаться удобнее специальных аккумуляторных тестеров, поскольку стандартные источники питания и электронные нагрузки можно запрограммировать так, чтобы проверить широкое разнообразие профилей зарядки и разрядки в соответствии с требованиями конкретного приложения.

Статья продолжает описание новой отечественной САПР Delta Design, которая обеспечивает полный цикл проектирования радиоэлектронных устройств. В первой статье цикла рассказывалось о системе в целом. В этой статье подробно рассматривается, почему вести базу данных радиоэлектронных компонентов в системе Delta Design удобно и эффективно.

Постоянное увеличение скоростей переключения интегральных устройств усложняет обеспечение целостности и латентности (тайминга) сигнала. В статье рассмотрено применение инструментов САПР Altium Designer 16.0, помогающих решить данную проблему при проектировании быстродействующих печатных плат.

Статья продолжает описание новой отечественной САПР Delta Design, которая обеспечивает полный цикл проектирования радиоэлектронных устройств. В первой статье цикла рассказывалось о системе в целом. В этой статье подробно рассматривается, почему вести базу данных радиоэлектронных компонентов в системе Delta Design удобно и эффективно.

САПР стали важным инструментом каждого инженера-проектировщика СВЧ-техники и антенн. Работа современных инженеров практически невозможна без освоения автоматизированных средств проектирования, расчёта, анализа и моделирования СВЧ-устройств. Программные продукты совершенствуются так быстро, что требуют непрерывного изучения новых методов и подходов для решения современных задач. Таков и популярный комплекс FEKO фирмы Altair. В статье рассмотрены его новые возможности по решению задач электромагнитной совместимости антенных систем, расположенных на летательных аппаратах (ЛА).

Компания Keysight Technologies представила две инновационные технологии для последней версии системы автоматизированного проектирования электронных устройств – САПР ADS 2016, которые позволили по-новому взглянуть на анализ целостности сигналов и качества питания, предложив единый технологический процесс для выполнения обеих операций с высокой точностью и достоверностью.

САПР Keysight SystemVue (симулятор электронных систем) и ПО AGI STK (систему инерционного и пространственного моделирования) можно объединить для тестирования РЛС и алгоритмов РЭБ в режиме виртуального полёта, что позволяет сэкономить и время, и деньги.

В данной статье представлено описание процесса схемотехнического проектирования нового ВЧ-устройства и разработки топологии печатной платы для изготовления сверхширокополосного приёмника. Внимательное отношение к конструированию и к деталям разводки платы позволили создать прототип, соответствующий требованиям заказчика без необходимости его доработок.

В статье рассмотрены адаптивные фильтры, позволяющие создавать системы цифровой обработки сигналов, успешно функционирующие при наличии шумов и помех с неизвестными заранее свойствами. Рекомендовано для модемов, сотовых телефонов, систем связи и систем обработки речи использовать адаптивный расширенный фильтр Калмана, реализованный на ПЛИС.

К современным сетям питания могут подключаться самые разнообразные устройства: импульсные источники питания, регулируемые электроприводы с преобразованием частоты, источники бесперебойного питания, светодиодные осветительные приборы, зарядные устройства, инверторные преобразователи, генераторы и многие другие. Причём размер и надёжность многих таких устройств определяется, в первую очередь, входящими в их состав нелинейными компонентами. Это требует от разработчиков особого внимания к влиянию нелинейных токов на качество напряжения в сети питания.

В статье описывается оригинальный метод анализа устойчивости СВЧ-цепей, а также построенное на его базе инструментальное средство, интегрируемое с рядом популярных систем автоматизированного проектирования.

В статье приводятся результаты моделирования зеркальной антенны с помощью программного комплекса ANSYS HFSS. Расчёт антенны диаметром до 2 м выполнен на частоте 10 ГГц с использованием гибридного метода, в котором рупорная антенна-облучатель рассчитывается методом конечных элементов, а зеркало – методом интегральных уравнений или методом физической оптики. Сравниваются результаты расчёта при облучении зеркала
с помощью стандартной рупорной антенны и гофрированной рупорной антенны той же апертуры. Показано, что гофрированный рупор увеличивает коэффициент направленного действия однозеркальной антенны на 2 дБ.

В данной статье представлен процесс оптимизации перехода от коаксиального коннектора в микрополосковую линию с помощью AWR Analyst – 3D-симулятора, в основе работы которого лежит метод конечных элементов.

В статье рассмотрена модель для оценки усталостной долговечности паяных соединений поверхностного монтажа, которую возможно применять как на стадии проектирования приборов РЭА, так и в процессе производства и эксплуатации.

В статье описаны некоторые конкурентные преимущества топологического подхода к трассировке, применяемого в отечественной САПР TopoR, перед большинством иностранных САПР. Приведены сравнительные оценки показателей результатов трассировки и экспресс-анализ уровня перекрёстных электромагнитных помех.

Статья посвящена моделированию эффекта поглощения мощности в биологическом объекте – голове человека – при пользовании сотовым телефоном с современной антенной системой. На основе численного анализа электромагнитного поля и расчёта поглощаемой мощности рассчитано соответствующее повышение температуры внутри головы пользователя. Рассмотрено влияние близко расположенного биологического объекта на характеристики сотового телефона. Численным методом получены динамические характеристики нарастания и падения температуры при включении и выключении источника СВЧ-мощности.