Поведенческие модели чип резисторов, адаптированные к технологии производства и применению в гибридных интегральных СВЧ схемах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Белков, Игорь Георгиевич

• Белков, Игорь Георгиевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Белков, Игорь Георгиевич

Содержание

Введение

Актуальность

Цель работы

Методы исследования

Научная новизна

Практическая ценность

Практическое использование

Обоснованность и достоверность результатов работы

Апробация работы

Публикации

Структура и объем

На защиту выносятся:

ГЛАВА 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕЗИСТИВНЫХ СВЧ КОМПОНЕНТОВ И ПОСТРОЕНИЕ ИХ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ, ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ

МЕТОДОВ

Введение

1.1 Измерение волновых параметров рассеяния СВЧ чип резисторов

1.2 Контактное устройство для измерения волновых параметров рассеяния СВЧ чип

резисторов

1.3. Модели СВЧ чип резисторов

1.4 Современное состояние рынка систем автоматизированного проектировании и

моделей электронных СВЧ компонентов

Выводы и постановка задач исследования

ГЛАВА 2 СПОСОБ РАСЧЕТА ПОГРЕШНОСТИ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ,

ВЫПОЛНЕННЫХ НА ОСНОВЕ КАЛИБРОВКИ ТЯЬ-МЕТОДОМ

Введение

2.1 Постановка задачи

2.2 Математическая модель расчета неопределенности измерений

2.3 Сравнение факторов, влияющих па погрешность

Выводы

ГЛАВА 3 ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СВЧ ЧИП РЕЗИСТОРОВ

Введение

3.1 Постановка задачи

3.2 Принцип построения модели на основе искусственных нейронных сетей

3.2.1 Входные параметры

3.2.2 Моделирование процессов измерения

3.2.3 Общий принцип построения моделей на основе искусственных нейронных сетей

3.2.4 Пейросетевая модель па основе волновых параметров рассеяния

3.2.5 Гибридная модель

3.2.6 Гибридная модель с аналитическим слоем

3.3 Расчет статистических данных

Выводы

ГЛАВА 4 ОСОБЕННОСТИ КОНТРОЛЯ И ПОСТРОЕНИЯ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ

МОДЕЛЕЙ СЕРИЙНОЙ ПРОДУКЦИИ СВЧ ЧИП РЕЗИСТОРОВ

Введение

4.1 Постановка задачи

4.2 Входные и выходные параметры

4.3 Модель серийно выпускаемого СВЧ резистора

4.4 Интеграция моделей в системах автоматизированного проектирования

4.5 Преимущества разработанных поведенческих моделей

Выводы

Заключение

Список литературы

Приложение А - Акт о внедрении результатов_кандидатской диссертационной

работы

Приложение Б - Примеры программной реализации поведенческих моделей

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поведенческие модели чип резисторов, адаптированные к технологии производства и применению в гибридных интегральных СВЧ схемах»

Введение

Развивающаяся радиоэлектронная промышленность требует постоянного совершенствования компонентой базы. При этом все более высокие требования предъявляются не только к параметрам отдельного электронного компонента, но и технологичности всего процесса сборки радиоизделий. Разработка конструкции отдельного компонента, позволяющая создать технологическое и надежное изделие в целом, становится немаловажной задачей.

При высоком уровне плотности монтажа монтаж по традиционной технологии электронных компонентов с выводами не только более дорогостоящ, но и нетехнологичен. Преимущество технологии поверхностного монтажа заключается в низких затратах на перевозку и хранение на складе компонентов и в требованиях к производственным площадям и оборудованию.

В конструктивном исполнении для поверхностного монтажа существуют почти все типы компонентов, такие как конденсаторы, резисторы, транзисторы, диоды и т.д. Однако вследствие ограничения физического размера, налагаемого технологическим процессом поверхностного монтажа, большинство таких элементов проектируются с мощностью рассеяния, не превышающей 1 Вт, что наиболее критично для резистивных элементов. Разработанная конструкция электронных резистивных компонентов с применением специальных контактных площадок позволяет увеличить мощность рассеяния до 40 Вт и более. Такой подход позволяет разрабатывать мощные электронные изделия меньших размеров, что наиболее критично в авиации и мобильных теле-, радиостанций.

В настоящее время предъявляются жесткие требования к различным параметрам электронной аппаратуры в целом и электронным компонентам в частности. Требования предъявляются как к значениям самих параметров, так и точности их определения. Решение задач разработки компонентов нового поколения может быть успешным только при рассмотрении и постановке смежных прикладных задач, к которым, в частности, относятся задачи метрологического обеспечения разработок. Существующие стандартизированные методы измерений

зачастую не отвечают современным требованиям и требуют замены или модернизации.

Эффективность разработки устройств, измерительных преобразователей и систем различного функционального назначения в значительной степени определяется наличием моделей конкретных типов электронных компонентов, адаптированных к системам автоматизированного проектирования [1]. Одним из важных критериев результативности использования таких моделей является максимальная гибкость в оценке высокочастотных параметров изделий при изменении условий их монтажа. Кроме того, в моделях должны быть учтены возможные технологические разбросы параметров с целыо получения статистически устойчивых результатов при моделировании [2]. Поведенческие модели электронных компонентов, учитывающие технологии изготовления и применения в гибридных интегральных схемах (ГИС) СВЧ, являются одним из эффективных инструментов для решения задачи проектирования радиоэлектронных устройств.

Актуальность

Разработка современной СВЧ аппаратуры практически невозможна без использования систем автоматизированного проектирования (САПР), которые в свою очередь требуют корректных моделей электронных компонентов. Описанные в отраслевых стандартах методы измерения частотных параметров электронных компонентов устарели и не отвечают современным требованиям [3]. Актуальной задачей является разработка новых подходов к построению моделей с расширенным функциональным набором, необходимых для использования в САПР.

Параметры реальных образцов могут отличаться от заявленных, для каждого конкретного производителя, из-за сложности учета технологических разбросов в процессе производства резисторов и особенностей их применения. Поэтому при изучении и построении моделей СВЧ компонентов необходимо выполнять

дополнительные изыскания на следующие темы: построение моделей,

5

учитывающих статистические параметры компонентов (технологические разбросы); уточнение закономерностей, описывающих влияние погрешностей входных параметров моделей на погрешности выходных параметров.

В настоящее время представлено множество вариантов построения подробных моделей электронных СВЧ компонентов. Такие модели содержаться в различных готовых библиотеках, предназначенных для встраивания в программы автоматизированного проектирования. Однако, большинство из этих моделей описывают активные элементы: транзисторы, делители, фильтры и т.д. Модели, описывающие параметры пассивных компонентов, в основном представляют собой усредненные Б-параметры. Качественные модели отечественных пассивных и активных СВЧ компонентов отсутствуют вовсе.

Цель работы

Цель работы состоит в построение поведенческих моделей серийно выпускаемых СВЧ резисторов на основе измерений и электромагнитного анализа. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• провести анализ существующих приборов, оснастки и методов измерения собственных параметров СВЧ чип резисторов;

• рассчитать погрешности измерительно-вычислительного процесса при определении параметров СВЧ чип резисторов;

• провести анализ способов построения поведенческих моделей резистивных компонентов и поиск оптимальных моделей;

• оценить влияние погрешностей измерения, технологических допусков и окружающих цепей на частотные и статистические характеристики чип резисторов;

• построить библиотеки моделей серийной продукции для систем автоматизированного проектирования (AWR MWO и ADS) СВЧ устройств.

Методы исследования

При выполнении работы использовались теоретические и экспериментальные методы исследования. Результаты теоретических исследований

б

базируются на теории СВЧ цепей, теории функций комплексного переменного, методах компьютерного моделирования (включая электромагнитное моделирование и идентификацию параметров моделей), теорию искусственных нейронных сетей. Выводы, полученные с помощью экспериментальных методов, основываются на обширных статистических оценках.

Научная новизна

1. Предложены и исследованы различные факторы оказывающие влияние на частотные параметры чип резисторов. Рассмотрены не только собственные паразитные параметры СВЧ чип резисторов, но исследованы технологические факторы как в процессе проектирования, производства резисторов, так и при использовании их в определенных СВЧ цепях.

2. Реализован измерительно-вычислительный процесс, связывающий погрешности на входе измерительного процесса и его выходе. Разработанный математический аппарат внедрен в состав модели СВЧ чип резистора для описания его статистических характеристик.

3. Предложен и реализован метод построения поведенческой модели СВЧ чип резистора, адаптированной к технологии производства и применению в ГИС.

4. Построены поведенческие модели СВЧ чип резисторов, пригодных для современных пакетов САПР.

Практическая ценность

Результаты проведенных исследований применялись при анализе разрабатываемых СВЧ чип резисторов. Разработанные поведенческие модели легли в основу библиотек отечественных резистивных СВЧ компонентов для различных систем автоматизированного проектирования (ADS и AWR).

Практическое использование

Работа выполнялась в соответствии с планом кафедры "Компьютерные технологии в проектировании и производстве". Полученные в диссертации результаты использованы при выполнении ОКР «Разработка серии СВЧ чип резисторов для поверхностного монтажа с нормированными частотными параметрами» и ОКР «Разработка полосковых СВЧ резисторов с диапазоном рабочих частот до 3 ГГц, с диапазоном мощностей от 30 до 800 Вт», при испытаниях характеристик резисторов и построения их поведенческих моделей. Акт внедрения приведен в приложении А.

Обоснованность и достоверность результатов работы

Все положения, выносимые на защиту, прошли проверку на соответствие с теорией на модельном уровне. Адекватность предлагаемых в работе моделей подтверждается сравнением результатов теоретических и экспериментальных исследований. Основные результаты работы реализованы в библиотеках моделей СВЧ резистивных компонентов для САПР.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• XIV Нижегородская сессия молодых ученых. Технические науки, Нижний Новгород - 2010;

• У-я Международная научно-техническая конференция «Наука и современность-2010», 2010;

• 1Х-я Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», 2010;

• II-я Международная научная конференция «Актуальные вопросы современной техники и технологии», 2010;

• 17-я Международная научно-техническая конференция "Информационные системы и технологии" ИСТ-2011, Нижний Новгород, 2011;

• Международная заочная научная конференция «Актуальные вопросы технических наук», Пермь, 2011;

• V-я Международная научной конференции «Актуальные вопросы современной техники и технологии», 2011;

• IV Международная научно-практическая конференции «Современное состояние естественных и технических наук», 2011;

• 18 Международной научно-технической конференции "Информационные системы и технологии", Нижний Новгород - 2012;

• 19 Международной научно-технической конференции "Информационные системы и технологии", Нижний Новгород - 2013.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 22 работ:

• Белков, И. Г.Определение параметров резистивных электронных компонентов на СВЧ/ И.Г.Белков, И.Н.Малышев, С.М.Никулин, С.В.Симаков, В.Н.Уткин // Датчики и Системы. - 2009. -№11.- С.3-6

• Белков, И. Г. Применение аппарата нейронных сетей для создания моделей пассивных электронных компонентов / И.Г.Белков, И.Н.Малышев, С.М.Никулин // Датчики и Системы. - 2012. - №11. - С.30-34

• Белков, И. Г. Оценка влияния подгонки сопротивления на частотные параметры пленочных мощных высокочастотных планарных резисторов / И. Г. Белков, Ю. В. Еремеев, И. Н. Малышев // «Журнал радиоэлектроники». - 2012. - №11.

• Белков, И. Г. Способ расчета погрешности косвенных измерений, выполненных на основе калибровки TRL-мегодом / И. Г. Белков, 10. В. Еремеев, И. Н. Малышев // Динамика сложных систем. - 2013. - №1. - С.30-34

Белков, И. Г. Особенности контроля и построения параметрических моделей серийной продукции (резистивных компонентов). / И. Г. Белков, 10. В. Еремеев, И. Н. Малышев // Датчики и системы. - 2012. - №12. - С.25-31 Белков, И. Г. Анализ погрешностей методов калибровки в полосковом измерительном тракте / И. Г. Белков, И. II. Малышев // У-я Международная научно-техническая конференция «Наука и современность-2010»: Материалы междунар. науч. техн. конф. 2010. С. 170-173

Белков, И. Г. Способ оценки погрешностей измерения 8-параметров ВЧ компонентов / И. Г. Белков, И. Н. Малышев // Н-я Международная научная конференция «Актуальные вопросы современной техники и технологии» 2010. С. 120

Белков, И. Г. Определение параметров чип резистора в полосковом тракте / компонентов ИСТ-2011: Материалы междунар. науч. техн. конф.-Н.Новгород: НГТУ, 2011. С. 128

Белков, И. Г. Построение моделей пассивных компонентов с помощью нейронных сетей / И. Г. Белков, И. Н. Малышев // "Информационные системы и технологии" ИСТ-2011: Материалы междунар. науч. техн. конф.-Н.Новгород: НГТУ, 2011. С. 129

Белков, И. Г. Оценка влияния подгонки сопротивления на частотно-мощностные параметры мощных пленочных планарных СВЧ-рсзисторов / И. Г. Белков, 10. В. Еремеев, И. Н. Малышев // "Информационные системы и технологии" ИСТ-2011: Материалы международной науч. техн. конф.-Н.Новгород: НГТУ, 2011. С. 130

Белков, И. Г.Измерение комплексного коэффициента отражения резистивных компонентов с использованием зондовых измерительных преобразователей с коммутацией встроенной нагрузки / И. Г. Белков, Ю. В. Еремеев, И. Н. Малышев // Международная заочная научная конференция «Акгуальные вопросы технических наук» (г. Пермь). 2011. С. 41^44

Белков, И. Г. Исследование трансформации погрешности определения входных

параметров в нейросетевой модели пассивных компонентов / И. Г. Белков,

10. В. Еремеев, И. II. Малышев // У-я Международная научная конференция

ю

«Актуальные вопросы современной техники и технологии»: Материалы междуиар. науч. техн. конф.-2011. С. 90-92

• Белков, И. Г. Устройство для измерения частотных параметров СВЧ электронных компонентов / И. Г. Белков, Ю. В. Еремеев, И. М. Малышев // У-я Международная научная конференция «Актуальные вопросы современной техники и технологии»: Материалы междуиар. науч. техн. конф. - 2011. С. 9396

• Белков, И. Г. Экспериментальное исследование стабильности толстопленочных резисторов при повышенной рабочей температуре / И. Г. Белков, 10. В. Еремеев, И. Н. Малышев // IV Международная научно-практическая конференция «Современное состояние естественных и технических наук»: Материалы между нар. науч. техн. конф. - 2011. С. 56

• Белков, И. Г. Оценка мощностных параметров резистивных компонентов с применением современных инструментов численного моделирования. / И. Г. Белков, 10. В. Еремеев, И. Н. Малышев // IV Международная научно-практическая конференция «Современное состояние естественных и технических наук»: Материалы междуиар. науч. техн. конф. - 2011.

• Белков, И. Г. Учет влияния технологических параметров на частотно-мощностпые характеристики мощных планарных СВЧ-резисторов / И. Г. Белков, 10. В. Еремеев, И. И. Малышев // "Информационные системы и технологии" ИСТ-2012: Материалы междуиар. науч. техн. конф.-Н.Новгород: НГТУ, 2011. С. 117

• Белков, И. Г. Оценка повторяемости, воспроизводимости и правильности моделей СВЧ резистивных компонентов для САПР / И. Г. Белков, Ю. В. Еремеев, И. Н. Малышев // Международная научно-практическая конференция «Тенденции и инновации современной науки»: Материалы междуиар. науч. техн. конф. 2012.

• Белков, И. Г. Оценка неопределённости измерений волновых параметров рассеяния СВЧ-компоненгов в полосковом тракте. / И. Г. Белков, Ю. В. Еремеев, И. Н. Малышев // Международная научно-практическая конференция

«Тенденции и инновации современной науки»: Материалы междунар. науч. техн. конф. 2012. С. 116

• Белков, И. Г. Оценка тепловых режимов работы планарных СВЧ-резисторов для поверхностного монтажа / И. Г. Белков, Ю. В. Еремеев, И. Н. Малышев // Международная научно-практическая конференция «Тенденции и инновации современной науки»: Материалы междунар. науч. техн. конф. 2012. С. 116

• Белков, И. Г. Исследование влияния применяемых материалов на стабильность параметров резистивных компонентов / И. Г. Белков, Ю. В. Еремеев, И. Н. Малышев // III Международная научно-практическая конференция «Тенденции и инновации современной науки» 2012. С. 66

• Белков, И. Г. Исследование методов контроля качества сборки мощных пепроволочных СВЧ-резисторов / И. Г. Белков, Ю. В. Еремеев, И. Н. Малышев // III Международная научно-практическая конференция «Тенденции и инновации современной науки» 2012. С. 67

• Белков, И. Г. Особенности конструкции мощных пепроволочных СВЧ резистивных компонентов / И. Г. Белков, Ю. В. Еремеев, И. Н. Малышев // III Международная научно-практическая конференция «Тенденции и инновации современной пауки» 2012. С. 69

Структура и объем

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения на 116

страницах. Содержит список литературы из 96 наименований, два приложения.

На защиту выносятся:

• способ расчета погрешности косвенных измерений и результаты его использования на примере калибровки TRL-методом;

способы построения поведенческой моделей СВЧ чип резистора на основе искусственных нейронных сетей и их сопоставительный анализ;

• статистический анализ разброса частотных характеристик СВЧ чип резисторов в условиях технологических разбросов;

• результаты построения поведенческих моделей чип резисторов, адаптированных к технологии производства и применению ГИС СВЧ;

• программная реализация поведенческих моделей отечественных СВЧ чип резисторов.

ГЛАВА 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕЗИСТИВНЫХ СВЧ КОМПОНЕНТОВ И ПОСТРОЕНИЕ ИХ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ, ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ

Введение

Разработка современной СВЧ аппаратуры практически невозможна без использования систем автоматизированного проектирования (САПР), которые в свою очередь требуют корректных моделей электронных компонентов. Описанные в отраслевых стандартах методы измерения частотных параметров электронных компонентов устарели и не отвечают современным требованиям. Актуальной задачей является разработка новых подходов к построению моделей с расширенным набором параметров, необходимых для использования в САПР.

Такие модели должны отражать свойства конкретных типов резнстивных компонентов. Высокочастотные параметры модели чип резисторов обычно определяют из результатов измерений векторным анализатором цепей в контактном устройстве. Методы матричного вынесения позволяют исключить влияние подводящих цепей (контактного устройства) на измеряемые параметры чип резистора. Однако контактные площадки исключить из результатов измерения не представляется возможным. Также при проектировании СВЧ устройств электронные компоненты могут монтироваться на контактные площадки различной конфигурации [4]. Кроме того, значительный вклад в характеристики СВЧ компонентов вносит тип и параметры самой подложки, на которой формируется топология устройства.

Изготовитель не всегда имеет возможность представить параметры своих изделий, измеренных в условиях необходимых разработчику. Поэтому применение моделей, полученных на основе измерений в определенных условиях (зачастую известных только изготовителю), имеет ограничения у потребителя электронных компонентов.

Источниками погрешности, закладываемые в модели, могут выступать

разнообразные параметры: топология элемента, неточность свойств материала,

14

изменение условий окружающей среды. При этом в таких погрешностях может наблюдаться закономерность (от технологической выборки) или не наблюдаться какой-либо закономерности - они проявляются от компонента к компоненту в виде случайного разброса. Поэтому оценивание трансформированных погрешностей выходных параметров таких моделей является нетривиальной задачей.

1.1 Измерение волновых параметров рассеяния СВЧ чип резисторов

Высокочастотные параметры пассивных электронных компонентов обычно определяют из результатов измерений в контактном устройстве (Рисунок 1.1). Процедура калибровки, основанная на методах матричного вынесения, позволяет исключить влияние подводящих цепей (п. 7 рисунок 1.1) на измеряемые параметры электронных компонентов и перенести плоскость измерения (п. 6 рисунок 1.1) к границам контактных площадок.

6

Рисунок 1.1 - Схема контактного устройства:

1 - измеряемый пассивный компонент;

2 - подводящие полосковые проводники;

3 - основание контактного устройства с крепежными планками;

4 - коаксиально-полосковые переходы;

5 - плоскости измерения;

6 - плоскости калибровки;

7 - четырехполюсники погрешностей;

8 - контактные площадки.

Погрешности, возникающие при измерениях волновых параметров рассеяния векторным анализатором цепей, обусловлены следующими источниками [5]:

- погрешности, обусловленные дрейфом;

- случайные погрешности;

- систематические погрешности.

Погрешности, обусловленные дрейфом, происходят вследствие изменения характеристик прибора или схемы измерения после проведения калибровки. Такие погрешности обусловлены, прежде всего, тепловым расширением соединительных кабелей, входящих в схему измерения, и нестабильностью коэффициента передачи микроволновых преобразователей частоты. Интервал времени, в течение которого калибровка остаётся точной, зависит от скорости дрейфов, происходящих в измерительной системе в реальных условиях измерения. Поддержание стабильной температуры окружающей среды, как правило, позволяет уменьшить дрейфы.

Случайные погрешности непредсказуемы и не могут быть скомпенсированы в процессе коррекции. К источникам случайных погрешностей относятся погрешности, вызываемые пеповторяемостыо переключателей. Механические ВЧ переключатели используются в анализаторе для переключения положений аттенюатора источника. Иногда при замыкании механических ВЧ переключателей контакты соединяются иначе, по сравнению с предыдущими замыканиями. Если это происходит, точность измерений падает. Износ соединителей вызывает изменения их электрических характеристик, что приводит к погрешностям, связанным с пеповторяемостыо соединений.

Систематические погрешности вызываются несовершенством анализатора и схемы измерения [6]:

- они повторяются (и следовательно предсказуемы) и предполагаются

независимыми от времени;

- они могут быть определены в процессе калибровки и математически

учтены (исключены) в процессе измерений;

- они никогда не могут быть полностью исключены. Всегда имеются

некоторые остаточные погрешности, вызванные несовершенством

калибровочного процесса. Источниками остаточных систематических погрешностей (после измерительной калибровки) являются: о неидеальность калибровочных мер о рабочие поверхности контактов соединителей о присоединительные кабели о инструментальные погрешности

1.2 Контактное устройство для измерения волновых параметров рассеяния СВЧ чип резисторов

Существующие измерительные приборы позволяют выполнять измерения частотных параметров устройств, имеющих коаксиальные элементы подключения. Большинство же компонентов предназначены для использования в устройствах с микрополосковыми линиями передачи, что не позволяет выполнять измерения их параметров без применения вспомогательных устройств.

Контактные устройства по своему назначению делятся на два больших класса: устройства для производственных испытаний и устройства для научных исследований. Контактные устройства, предназначенные для производственных испытаний (Рисунок 1.2), выглядят иначе, чем те, что используются для исследований, поскольку основные цели разработки различны. В промышленности высокие объемы производства имеют первостепенное значение. Поэтому здесь необходимы контактные устройства, которые позволяют быстрые установку, центрирование, и фиксирование объекта измерений. Оно должно быть прочным, так как за все время эксплуатации прибора произойдет несколько тысяч циклов монтажа частей. Контактные устройства, разработанные для производства, как правило, бывают механически сложными, обеспечивая быстрое соединение, приемлемую повторяемость и производительность с долгим сроком службы прибора.

Рисунок 1 2 - Контактное устройс!во для промышленности.

Для исследовательских приложений контакгные устройства могут быть много проще и менее прочными (рисунок 1.3). Они могут быть выполнены на печатной плаге в качестве основания с припаянными на концах ВЧ разъемами. Гак как суть применения подобных устройств заключаехся в исследовании небольшой 1руппы радиоэлементов, т.е. частой смены не требуется, контакт с измеряемым компонентом выполняется пайкой или сваркой [7].

В настоящее время разработка промышленных контактных устройств под микроволновые компоненты идет в основном под заказ, под конкретные цели предприятия. Именно этим объясняется их нераспространенпость, в отличие от других измершельпых «аксессуаров». Однако некоторые зарубежные производители измерительной СВЧ техники в дополнение к своим основным измерительным приборам выпускают контактные устройства, публикуя их

¡1

и

Рисунок 1.3 - Контактное устройство для научных исследований

основные характеристики в каталогах своей продукции. Inter-Continental Microwave [8], предлагает систему контактных устройств (рисунок 1.4) для проведения измерений в частотном диапазоне от постоянного тока до 40 ГГц. Устройства доступны с взаимозаменяемыми переходами и различными опциями разъемов, включая 2,4 мм, АРС-7 (7-мм), и АРС-3.5 (3.5-мм) разъемы. Контактное устройство подходит для измерения S-параметров, коэффициента шума, и мощности. Способно выполнять свои функции при температурах от -55 до +125°С, для этого в устройстве предусмотрены средние секции для жидкостного охлаждения, воздушного охлаждения, и комбинации жидкостного и воздушного охлаждения для снятия характеристик с высоко-мощных транзисторов.

Рисунок 1.4- High Power Transistor Test Fixtures

Еще одно контактное устройство фирмы Electro-Phonics [9], представляет модель FRFS-0352 (Рисунок 1.5) контактного устройства для мало-сигнальных измерений в диапазоне от постоянного тока до 12,4 ГГц. Оно также имеет заменяемую среднюю секцию, которую нужно подбирать индивидуально под компонент с учетом особенностей его характеристик. В соответствии с принципом электрической незаметности, данное контактное устройство вносит затухание от

0,5 ДБ на 3,5 Гц и 1,7 ДБ на 12,4 ГГц. Это устройство может использоваться при температурах от -45 до +125 °С и поставляется с розетками 8МА типа.

Рисунок 1.5- SMALL SIGNAL RF/MW FIXTURE FRFS-0352

Такие компании как FocusMicrowaves и MauryMicrowaveCorp., которые

специализируются в измерении систем с согласованной нагрузкой, также

изготавливают контактные устройства для использования с собственными измерительными приборами (Рисунок 1.6).

Рисунок 1.6 - Линейка контактных устройств Focus Microwaves (PTJ-Ku-7,

MLTF-X-N, PTJ-Ku-N)

РосиэМюгспуауез, для примера, снабжает контактное устройство микрополосковыми линиями и коаксиальными переходами, специально разработанными для использования с согласованной нагрузкой. В обеих сериях устройств, измеряемое устройство прижато на посадочном месте. Обе фирмы хорошо известны своими прецизионными измерительными системами, согласованными на нагрузку и согласованными на источник, обеспечивают свои контактные устройства тюнерами импеданса на основе приборов с очень короткими путями электрических сигналов, имеющих низкие потери и низкий КСВН. Обе серии устройств могут работать в диапазоне до 18 ГГц.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Белков, Игорь Георгиевич, 2013 год

Список литературы

1. Володин, В. Я. Создание моделей электромагнитных компонентов по результатам эксперимента / В. Я. Володин // Силовая электроника №3, 2011, с.5-14.

2. Власов, В.Е., Системы технологического обеспечения качества компонентов микроэлектронной аппаратуры/ В.Е. Власов, В.П. Захаров, А.И. Коробов // Под ред. А. И. Коробова. М.: Радио и связь, 1987. 157с.

3. ОСТ11-0344-86. Резисторы постоянные непроволочные и поглотители резистивиые. Методы измерения коэффициента стоячей волны по напряжению. М.: Издательство стандартов, 1986.

4. Pad Geometry Scaling and Removal in Advanced Capacitor Models

Режим доступа: http://www.modelithics.com/paper/677.pdf.

5. Губа, В. Г. Влияние точности характеризации мер калибровочного набора на погрешность измерений однопортового векторного анализатора цепей / В. Г. Губа // Всероссийской конференции "Микроэлектроника СВЧ". Санкт-Петербург, 2012.

6. Губа, В. Г. Классификация и анализ методов калибровки векторных анализаторов цепей / В. Г. Губа, А. А. Ладур, А. А. Савин // Сборник докладов ТУСУРа, № 2 (24), 2011. - Ч. 1

7. In-Fixture Measurements Using Vector Network Analyzers Режим доступа: http://www.icmicrowave.com/pdf/5968-5329E.pdf

8. Электронный каталог Режим доступа: http://icmicrowave.com

9. FRFS-0352 Datasheet - Electro-Photonics LLC

Режим доступа: http://www.clectro-hotonics.com/DataSheets/Datasheet_FRFS-0352.pdf

10. МТ964 Load Pull Test Fixtures - Maury Microwave

Режим доступа: http://www.maurymw.com/pdf/datasheets/4T-005.pdf

11. Пат. 5017865 CILIA, G01R31/02. Coaxial microwave device test fixture/ William W. Oldfield; Wiltron Company.- Заявлено 7.06.1989; Опубл. 21.05.1991-11 с.

12. Engen, G.F. Thru-Reflect-Lines An Improved Technique For Calibrating The Dual Six-Port Automatic Network Analyzer / G.F. Engen, C.A. Hoer // On Microwave Theory And Techniques. - 1979. - Val. MTT-27, №12. - P.987-993.

13. Silva, E.F. Calibration Of An Automatic Network Analiser Using Transmission Lines Of Unknown Sharacteristric Impedance Loss And Dispersion / SilvcE.F. Phun U.K.// The Radio And Electronic Engineer. - 1978. - Vol - 48, №5. P.227-234.

14. Абубакиров, Б.А. Измерение параметров радиотехнических цепей / Б.А. Абубакиров, К.Г. Гудков, Э.В. Нечаев // М.: Радио и связь. 1984 . С. 11 — 12.

15. Измерение в электронике. Справочник / под. ред. В А. Кузнецова. М.: Энер-гоагомиздат. 1987. 228 с. Радиоизмерительные приборы 90/91. / Каталог «Изделия промышленности средств связи». Сер. 1 ЭКОС М., 1989 . С. 65 — 70, 82 — 87.

16. Коколов, А. А. Обзор математических моделей СВЧ полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов/ А. А. Коколов, Ф.И. Шеерман, Л.И. Бабак, С.В.Симаков //Доклады ТУСУРа,, часть 1. -2010. - №22. - С. 118-123

17. Touchstone® File Format Specification Режим доступа: http://wwvv.vhdl.Org/ibis/touchstone_ver2.0/touchstone_ver2_0.pdf.

18. Chramiec, J. Improved Modelling of Chip Resistors Used in Microwave Hybrid Integrated Circuits/ Chramiec J., Kitlinski M. //Procedings of MIXDES'2000 Conference. - 2000.

19. Chramiec, J. Evaluation of Chip Resistor CAD Models Used in Microwave Circuit Design Programs / Chramiec J., Adamski M., Kitlinski M. // Proc. Int. Conf. on Signals and Electronic Systems. - 2000. - P. 369-374

20. Петров, А. П. О возможностях перцептрона // Известия АН СССР, Техническая кибернетика. — 1964. — № 6.

21. Хакимов, Б. Б. Моделирование корреляционных зависимостей сплайнами па примерах в геологии и экологии. — М.: Изд-во Моск. ун-та; СПб.: Нева, 2003.— 144 с.

22. Горбань, А. Н. Обобщенная аппроксимационная теорема и вычислительные возможности нейронных сетей // Сибирский журнал вычислительной математики, 1998, т. 1, № 1. — С. 12—24.

23. Гальберштам, Н. М., Баскин И. И., Палюлин В. А., Зефиров Н. С. Нейронные сети как метод поиска зависимостей структура — свойство органических соединений // Успехи химии. — 2003. — Т. 72. — № 7. — С. 706-727.

24. Калацкая, JI. В., Новиков В. А., Садов В. С. Организация и обучение искусственных нейронных сетей: Экспериментальное учеб. пособие. — Минск: Изд-во БГУ, 2003, —72 с.

25. Осовский, С. В. Нейронные сети для обработки информации / Перевод И. Д. Рудинского. — М.: Финансы и статистика, 2004. — 344 с.

26. Хайкип, С. Нейронные сети: полный курс. — 2-е. — М.: «Вильяме», 2006. — 1104 с.

27. Горбань, А. Н. Обучение нейронных сетей. — М.: СП ПараГраф, 1990

28. Agilent Technologies IC-CAP Device Modeling Software Release 2006 Режим доступа: http://www.emitac.ae/TMI/Documents/EDA/IC-CAP.pdf

29. The Modelithics COMPLETE Library Режим доступа: http://www.modelithics.com/

30. Никулин, C.M. Измерительно-вычислительные процессы в диалоговых САПР СВЧ устройств. / Радиотехника, 1988, №6 С.82-84

31. Мудров, В. И., Методы обработки измерений: Квазиправдоподобные оцеики. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1983. — 304 с.

32. Чернушенко А. М., Майбородин А. В. Измерение параметров электронных приборов дециметрового и сантиметрового диапазонов воли/ Под ред. А. М. Чернушенко. — М.: Радио и связь, 1986. — 336 с.

33. Кудрявцев, А. М. Интеллектуальный анализ СВЧ цепей и антенн / А. М. Кудрявцев, С. М. Никулин. Учеб. пособие. II. Новгород: НГТУ, 2005, 123 с.

34. Панкратов, А. А. Автоматизация анализа случайной погрешности при измерении параметров рассеяния / А. А. Панкратов, С. М. Никулин // Радиотехнические и телекоммуникационные системы, 2012, №1(5), С. 65-69.

35. Hall, В. D. Calculating measurement uncertainty using automatic differentiation. /Institute of Physics Publishing, Meas. Sci. Technol. 13 (2002) 421^127

36. Разевиг, В.Д. Система проектирования цифровых устройств OrCAD. -М.: Солон-Р, 2000,- 160 с.

37. Разевиг, В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. М.: Солон, 2000. - 704 с.

38. Разевиг, В.Д. Система схемотехнического моделирования Micro-Cap 6. М.: Горячая линия-Телеком, 2001. - 344 с.

39. Сестрорецкий, Б.В., Кустов В.Ю. Проблемы создания систем проектирования сложных СВЧ- устройств па электродинамическом уровне // Доклад на конференции "Автоматизация проектирования устройств СВЧ" - Киев, 1990.

40. Казанджан, H.H. Состояние и перспективы развития САПР СВЧ интегральных схем с учетом технологического разброса допусков. ///1.9/.-С.16.

41. Ланцов, В.Н. Теория и методы построения математического и программного обеспечения систем автоматизации проектирования нелинейных радиотехнических устройств: Диссертация доктора техн. наук.-М.: МАИ, 1991.

42. Мартюшов, К.И., Тихонов А.И., Зайцев Ю.В. Прецизионные непроволочпые резисторы. М.: Энергия, 1979. 192 с.

43. Мерзляков, И.Н., Моругин С.Л., Славинский O.K. Мощные полосковые нагрузки и их согласование // Труды радиотехнического института, 1981. №43. С. 135.

44. Патент № 1314847 СССР, Н 01С 7/00. Толстопленочный резистор / В.И. Крючатов, Ю.П. Конов, М.З. Валеев.; опубл. 01.02.87.

45. Патент № 1316453 СССР, Н 01С 7/00. Пленочный резистор / В.И. Крючатов, Ю.П. Конов, М.З. Валеев.; опубл. 08.02.87.

46. Гонский, Н.Г. Согласованная нагрузка для гибридных интегральных схем СВЧ диапазона // Электронная техника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства, 1980. Вып. 3. С. 31-34.

47. Гальперин, Б.С. Непроволочные резисторы. Л.: Энергия, 1968. С. 75.

48. Бершадская, М.Д. Нитрид алюминия новый высокотеплопроводный

»

диэлектрик// Электронная техника. Сер. 6. Материалы, 1984. Вып. 6 (191). С. 5457.

49. Крючатов, В.И. Проектирование высокостабильных прецизионных резистивных элементов тонкопленочных ГИС с учетом контактных сопротивлений //Электронное приборостроение. Казань, 2002. Вып. 7. С. 93-107.

50. Крючатов, В.И. Конструктивно-технологические вопросы проектирования тонкопленочных резистивных нагрузок ГИС СВЧ диапазона при воздействии импульсной СВЧ мощности // Электронное приборостроение. Казань, 2002. Вып. 5. С. 108-116.

51. Каултон М. Пленочная технология и СВЧ интегральные схемы. Технология толстых и тонких пленок / Под ред. А. Ресмана, К. Роуза. М.: Радио и связь, 1972. 130 с.

52. Готра, 3.10. и др. Технологические основы гибридных интегральных схем/3.10. Готра// Львов: Вища школа, 1977. 167с.

53. Лугин, А.Н. Конструкторско-технологические основы проектирования тонкопленочных прецизионных резисторов: монография. Пенза: Информационно-издательский цешр Пенз. ГУ, 2008. 288 с.

54. Готра, З.Ю. Подгонка пленочных резисторов микросхем / 3. Ю. Готра, И. Я. Хомяк, А.Н. Войтехов // Зарубежная электронная техника. Сборник обзоров, № 1(284). М.: ЦНИИ «Электроника», 1985. С. 30-74.

55. Спирин, В.Г. Оценка влияния сопротивления электродов на погрешность тонкопленочного резистора // Вестник МВВО. Вып. 1(9). 2003. С. 1114.

56. Кузьмин, А.И. Конструктивно-технологические вопросы проектирования мощных пленочных диссипативных элементов СВЧ диапазона // Электронное приборостроение. Казань, 1997. Вып. 3. С. 32-39.

57. Спирин, В.Г. Проектирование и технология тонкопленочных микросборок с топологическими размерами 10-50 мкм: Монография. Арзамас: АГПИ, 2005. 146 с.

58. Крючатов, В.И. Исследование влияния лазерной подгонки на стабильность тонкопленочных резисторов с защитным фоторезистивным слоем // Электронное приборостроение. Казань, 1997. Вып. 2. С. 44-49.

59. R04000 Series High Frequency Circuit Materials Режим доступа http://\vvvw.rogerscorp.com/documents/726/acm/R04000-Laminates—Data-sheet.pdf

60. Медведев, B.C., Потемкин В.Г. Нейронные сети. MATLAB 6 / Под общ. ред. к.т.н. В.Г. Потемкина. - М.: Диалог-МФИ, 2002. - С.428

61. Hagan, М.Т. Neural Network Design. Boston, MA: PWS Publishing, 1996

62. Горбань, А. H. Обобщенная аппроксимационная теорема и вычислительные возможности нейронных сетей / А. Н. Горбань // Сибирский журнал вычислительной математики, 1998. Т.1, № 1. С. 12-24.

63. Сазонов, Д. М. Антенны и устройства СВЧ. Учеб. для радиотехнически специальностей вузов. — М.: Высш. шк, 1988. — Р. 432.

64. Фуско, В. СВЧ цепи. Анализ и автоматизированное проектирование: Пер.с англ./ В. Фуско -М.: Радио и связь,1990. 288с.

65. Чернушенко, А. М., Майбородин А. В. Измерение параметров электронных приборов дециметрового и сантиметрового диапазонов волн/ Под ред. А. М. Чернушенко. — М.: Радио и связь, 1986. — 336 с.

66. Тишер, Ф. Техника измерений на сверхвысоких частотах. Справочное руководство // пер. с нем. под ред. В.II. Сретенского. М.: Физмаггиз, 1963.

67. Brent, R. P. An improved monte-carlo factorization algorithm // BIT.— 1980, — Vol. 20. —Pp. 176-184.

68. Gupta, К. C. Microstrip Lines and Slotlines / Gupta K.C., Garg R., Bahl I., Bhartia P. - Boston, Artech House, 1996 - P. 113

69. Zhenwen Wang Accurate Modelling of Thin-Film Resistor up to 40 GHz / 32th European Solid-State Device Research Conference. - 2002. - P. 162-165.

70. Кудрявцев, A.M. Интеллектуальный анализ СВЧ цепей и антенн / A.M. Кудрявцев, С.М. Никулин -Н.Новгород: Нижегород. гос. техн. ун-г, 2005. 121с

71. F. Wang and Q.J. Zhang, Knowledge based neural models for microwave design // IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques, vol. 45, pp. 2333-2343, December 1997.

72. К wok, S. K. Chow A novel capacitance formula of the microstripline using synthetic asymptote / Kwok, S. К., K. F. Tsang, and Y. L. Chow // Microwave Optical Tech. Lett. Vol. 36, No. 5 - 2003, 327-330.

73. Gupta, K.C. Microstrip lines and slotlines Boston // London.: Artech House, 1996.-535 P.

74. Chramiec, J. Evaluation of Chip Resistor CAD Models Used in Microwave Circuit Design Programs / Chramiec J., Adamski M., Kitliñski M. // Proc. Int. Conf. on Signals and Electronic Systems. - 2000. - P. 369-374.

75. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий, И.А. Зограф. - 2-е изд., перераб. и доп. - JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1991.

76. Савелькаев, С. В. Математическое моделирование дискретных методов и средств измерения для систем автоматизированного проектирования СВЧ устройств: дис. ... канд. техн. наук (05.12.21 - радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства) / С. В. Савелькаев; Новосибирск, 1997. - 137 с.

77. Бушминский, И.П. Конструкторско-технологические основы проектирования полосковых микросхем / Бушминский И.П., Гудков А.Г., Дергачев В.Ф.и др. // Под ред. И.П. Бушминского. М.: Радио и связь, 1987. 272 с.

78. Климачев, И.И. СВЧ ГИС. Основы технологии и конструирования / Климачев И.И., Иовдальский В.А. // М.: Техносфера, 2006. 352 с.

79. Каултон, М. Пленочная технология и СВЧ интегральные схемы. Технология толстых и тонких пленок / Под ред. А. Ресмана, К. Роуза. М.: Радио и связь, 1972. 130 с.

80. Лугин, А.Н. Конструкторско-технологические основы проектирования тонкопленочпых прецизионных резисторов: монография. Пенза: Информационно-издательский центр Пенз. ГУ, 2008. 288 с.

81. Готра, ЗЛО., Хомяк И .Я., Войгехов А.Н. Подгонка пленочных резисторов микросхем // Зарубежная электронная техника. Сборник обзоров, № 1(284). М.: ЦНИИ «Электроника», 1985. С. 30-74.

82. Кузьмин, А.II., Конструктивно-технологические вопросы проектирования мощных пленочных диссипативных элементов СВЧ диапазона // Электронное приборостроение. Казань, 1997. Вып. 3. С. 32-39.

83. Власов? В.Е., Захаров В.П., Коробов А.И. Системы технологического обеспечения качества компонентов микроэлектронной аппаратуры / Власов В.Е., Захаров В.П., Коробов А.И. // Под ред. А. И. Коробова. М.: Радио и связь, 1987. 157с.

84. Бушминский, И.П., Морозов Г.В. Технология гибридных интегральных схем СВЧ: Учебное пособие / Бушминский И.П., Морозов Г.В. // М.: Высшая школа, 1980. 285 с.

85. Отмахова, Н.Г. Повышение надежности ВЧ и СВЧ микросборок в процессе их производства // Обзоры по электронной технике. Сер. 7. Технология,

организация производства и оборудование. М.: ЦНИИ «Электроника», 1987. Вып. 7 (1280). 54 с.

86. Сапрыиский, В.В., Эфрос В.Я. Метод исследования эксплуатационной надежности ИЭТ СВЧ по статистике рекламаций / В.В. Сапрыиский, В.Я. Эфрос // Электронная техника. Сер. 1. Электропика СВЧ, 1987. Вып. 5 (399). С. 50-53.

87. Выморков, Ii.В. Влияние формы проводника по-лосковой линии на коэффициент затухания / Н.В. Выморков, И.И. Климачев и др. // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ, 1988. Вып. 4 (408). С. 6-9.

88. Тюхтин М.Ф., Крючатов В.И. Исследование точности изготовления тонкопленочных элементов ГИС СВС па поликоре // Тез. докл. Всесоюзной конф. «Интегральная электроника СВЧ». Новосибирск, 1988.

89. Ермолаев, Ю.П. Методы косвенного экспериментального определения погрешностей конструкторско-технологических параметров элементов аппаратуры при групповой технологии / Ю.П. Ермолаев // Электронное приборостроение. Казань, 1997. Вып. 3. С. 7-17.

90. Крючатов В.И. Математическая модель для исследования погрешностей сопротивлений резисторов интегральных схем / В.И. Крючатов // Нелинейный мир. 2009. Т.7. № 5. С. 70-75

91. Глудкии, О.П. Статистические методы в технологии производства радиоэлектронной аппаратуры / О.П. Глудкин, Ю.Г. Обичкин, В.Г. Блохин -М.:Энергия,1977. с.46-48.

92. Q. J. Zhang, К. С. Gupta, Neural Networks for RF and Microwave Design, Norwood: Artech House, 2000.

93. Gupta, К. C. Microwave Control Circuits / К. С Gupta - New York: John Wiley and Sons, 1988.

94. Дмитриев, E.E. Основы моделирования в Microwave Office 2009 / E.E. Дмитриев -2010-176 с.

95. Страуструп, Б. Язык программирования С++ Специальное издание/ Б. Страуструп —М.: Бином-Пресс, 2007. — 1104 с.

96. Стефенс, Д. Р. С++. Сборник рецептов / Д. Р. Стефенс— КУДИЦ-ПРЕСС, 2007. — 624 с.

Приложение А - Акт о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы

ОАО «НПО «ЭРКОН»

ч.

\

(: у^К, ' \ УТВЕРЖДАЮ

: Гейер1льн ый директор

Л • I

■PKOII» лаков С. В.

___________2013 г.

АКТ

о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Белкова И. Г.

«Поведенческие модели чип резисторов, адаптированные к технологии производства и применению в гибридных интегральных СВЧ схемах»

Комиссия в составе- председатель Малышев И.Н., 'иены комиссии: Бормаков Ю. Н., Ефимова Е. С. составили настоящий акт о том, что резулыаты диссертационной работы «Поведенческие модели чип резисторов, адаптированные к 1СХНОЛОГИИ производства и применению в гибридных интегральных СВЧ схемах» использованы в ОКР «Деталь-2» и ОКР «Деталь-5» в следующем виде:

1. Метод построения параметрических моделей СВЧ резисторов для САПР (споем авчома!тированного проекiирования).

2. Библиотеки параметрических моделей резисторов PI-87 РКМУ,434110.006 ТУ и PI-85 РКМУ.434110.007 ТУ для САПР AWR Microwave officc и Advanced Design System (ADS).

3. Метод pacieiu погрешностей измерения волновых параметров рассеяния СВЧ резисторов.

Использование >казанныч результатов позволяет:

- улучшиib потребительские свойства вновь разработанной и выпускаемой продукции;

- оценить соответствие параметров изделия заявленным значениям;

- оценить достоверность полученных результатов измерений.

Председа!ель комиссии:

Начальник- научно-производственного центра Малышев И. Н.

.'--О ^

Члены КОМИССИИ'

Заместитель генерального директора по качеству Бормаков Ю. 11. Замес1И1ель начальника технического отдела Ефимова Е. С. ^^/¿С-;.

Приложение Б - Примеры программной реализации поведенческих моделей

1. Пример программной реализации поведенческой модели в AWR Microwave office

EQN X_l={f} X_2={E} X_3={H}

Z_1J = {-1+2*(X_1-0.001)/(10.001-0.001)} Z_ I_2= {-1 +2*(X_2-3)/( 10.2-3)} Z_l_3={-1 +2*(X_3-0.13)/( 1.8-0.13)}

Z_2_1 = { l/(exp(-(0+Z_l_l*-0.2529+Z_l_2*-5.833+Z_l_3*3.2771+-3.1882)*l)+l)}

Z_2_2={l/(exp(-(0+Z_l_l*2.7413+Z_l_2*1.2795+Z_l_3*-6.3158+-10.0569)*l)+l)}

Z_2_3={l/(exp(-(0+Z_l_l*-l ,4817+Z_1_2*0.97944+Z_1_3*-0.27089+-0.47743)*1)+1)}

Z_2_4={l/(exp(-(0+Z_l_I*2.6215+Z_l_2*5.614+Z_l_3*1.2329+-5.654)*l)+l)}

Z_2_5={ l/(exp(-(0+Z_I _l*-0.22802+Z_l_2*7.5078+Z_l_3*6.3885+-0.67484)* 1)+1)}

Z_2_6={ l/(exp(-(0+Z_l_l * 1.8887+ZJ_2*-0.050622+Z_l_3* 1.6514+-2.5627)* 1)+1)}

Z_2_7={ l/(exp(-(0+Z_l_l *-1.9594+Z_l_2*-0.89871+Z_1_3*9.9335+10.4346)* 1)+1)}

Z_2_8={ l/(exp(-(0+Z_l_l * 1.5168+Z_l_2* 1,8542+Z_l_3*7.1499+-2.8522)* 1 )+l)}

Z_2_9={ l/(exp(-(0+Z_l_l*3.4013+Z_l_2*1.2302+Z_l_3*-0.44475+-2.5744)* 1)+1)}

Z_2_10={l/(exp(-(0+Z_l_l*-1.3705+Z_l_2*-1.7579+Z_l_3*4.0351+2.4222)* 1)+1)}

Z_2_l 1 = { l/(exp(-(0+Z_l_l*3.238+Z_l_2*l .8813+Z_1_3*2.6912+-1.7022)*1)+1)}

Z_2_12={ l/(exp(-(0+Z_l_l * 1.9717+Z_l_2*0.63 546+Z_l_3*0.62602+1.2387)* 1)+1)}

Z_2_13={ l/(exp(-(0+Z_l_l* 12.035+Z_l_2*-0.11283+Z_1_3*0.19998+13.1172)*1)+1)}

Z_2_I4={l/(exp(-(0+Z_l_l*4.2774t-Z_l_2*-0.065709+Z_l_3*-0.33414+3.7288)*l)+l)}

Z_2_15={l/(exp(-(0+Z_l_l*2.2873+Z_l_2*-0.67647+Z_l_3*-1.32+-0.45824)*l)+l)}

Z_2_16={l/(exp(-(0+Z_l_l*-0.7412 l+Z_l_2*-0.94674+Z_l_3* 10.3918+10.7305)* 1)+1)}

Z_3_l={l/(cxp(-(0+Z_2_l*0.40126+Z_2_2*-0.30349+Z 2 3* 1.0713+Z_2_4* 1.1993+Z_2_5*-0.043069+Z_2_6*-

4.1531+Z_2_7*2.7289+Z_2_8*0.63416+Z_2_9*-6.032+Z_2_10*0.62589+Z_2_1 l*-0.69355+Z_2_12*-

1.7136+Z_2_13*-3.8129+Z_2_14*-1.8103+Z_2_15*-0.77728+Z_2_l 6*0.34211+2.0I51)*1)+1)}

Z_3_2={l/(exp(-(0+Z_2_l*-1.4239+Z_2_2*4.6903+Z_2_3*-

0.92964+Z_2_4*0.74102+Z_2_5*0.50837+Z_2_6*1.8488+Z 2_7*0.42177+Z_2_8*0.17443+Z_2_9*0.34122+Z_2

_10*-1.6575+Z_2_ll*-0.58242+Z_2_12*0.16577+Z_2_13*9.693+Z_2_14*4.7379+Z_2_15*1.5681+Z_2_16*-

2.6545+-13.2799)*l)+l)}

Z_3_3={ l/(exp(-(0+Z_2_l*-0.20069+Z_2_2*-3.346+Z_2_3*-1.5463+Z_2_4*-0.36393+Z_2_5*0.29275+Z_2_6*1.9245+Z_2_7*-1.7289+Z_2_8*-0.4851+Z_2_9*0.60332+Z_2_10*-0.031465+ZJ2_ll*0.41216+Z_2_12*3.4314+Z_2_13*-3.7259+Z_2_14*6.0521+ZJ2J5*-0.029654+Z 2J6*3.0206+-7.1281 )* 1)+1)}

Z_3_4={l/(cxp(-(0+Z_2_l*-2.4052+Z_2_2*-4.368+Z_2_3*-3.548+Z_2_4*-

1.12+Z_2_5*1.8584+Z_2_6*6.076+Z_2_7*-1.352+Z_2_8*-5.4693+Z_2_9*-2.8859+Z_2_10*-

1.1487+Z_2 11 * 1.049 l+Z_2_I2*-5.0124+Z_2_l 3*6.6364+Z_2_l 4*3.0617+Z_2_l 5*-0.46403+Z_2_16*-2.1486+-

1.0153)*1)+1)}

Z_3_5={ l/(exp(-(0+Z_2_l *-0.4492+Z_2_2*-

6.7392+Z_2_3*2.4442+Z_2_4*0.053148+Z_2_5* 1,366+Z_2_6*5.5534+Z_2_7*-1,7225+Z_2_8*0.25022+Z_2_9*-2.5204+Z_2JO*0.066239+Z_2_ll*-2.9322+Z_2_12*-1.6294+Z_2_13*-7.9454+Z_2_14*4.6064+Z_2_15*5.7732+Z_2_16*-1.6989+1.3877)*l)+l)} Z_3_6={l/(exp(-(0 +Z_2_ 1 * -0.8021 +Z_2_2 *2.3 3 8+Z_2_3 * 1.5 611 +Z_2_4 * -

0.65836+Z_2_5*0.91219+Z_2_6*1.5517+Z_2_7*-2.1768+Z_2_8*-2.4153+Z_2_9*-2.0655+Z_2_10*-1.05+Z_2_1 l*0.079362+Z_2_12*-3.4704+Z_2_13*-5.3829+Z_2 14*5.163+Z_2_15*3.2373+Z_2_I6*-0.71546+-0.029799)* 1)+1)} Z_3_7= {1 /(exp(-(0+Z_2_ 1 *-

1.281+Z_2_2*3.17 91 +Z_2_3 * 0.8 8141+ZJJ * 1,0454+Z_2_5*0.51475+Z_2_6* 1,2797+Z_2__7*-5.8604+Z_2_8* 1.791I+Z_2_9*1.7736+Z_2_10*-0.91481+Z_2J 1*-

1.7485+Z_2_12*0.42143+Z_2_l 3*7.3899+Z_2_l 4*4.1646+Z_2_ 15*3.1134+Z_2_16*0.66609+-7.7796)*I)+1)}

Z_3_8={ l/(exp(-(0+Z_2_l *-l .0697+Z_2_2*3.3541+Z_2_3*-

1.1467+Z_2_4*0.071172+Z_2_5*0.44425+Z_2_6*3.7334+Z_2_7*0.48165+Z_2_8* 1,0059+Z_2_9*0.68352+Z_2_ 10*-4.2394+Z_2Jl*-0.26053+Z_2J2*0.5426+ZJZJ3*-0.32937+Z_2J4*1.24+Z__2_15*1.5496+Z_2_16*-2.447+-1.6142)* 1)+1)}

Zj4_l={l/(exp(-(0+Z_3_l*-0.22067+Z_3_2*-2.8312+Z_3_3*1.0722+Z_3_4*-0.027605+Z_3_5*1.2534+Z_3_6*-

4.1216+Z_3_7*-0.36111+Z_3_8*0.017057+0.90003)*1)+1)}

Z_4_2={l/(exp(-(0+Z_3_l*-0.42778+Z_3_2*-0.69769+Z_3_3*-0.05016+Z_3_4*-

1.9099+Z_3_5*0.65084+Z_3_6*3.5224+Z_3_7*-2.2297+Z_3_8*-0.53984+1.9622)* 1)+1)}

Z_4_3={l/(exp(-(0+Z_3_l*0.21705+Z_3_2*-3.0621+Z_3_3*-1.5094+Z_3_4*-0.00097853+Z_3_5*-

0.3448+Z_3_6*0.5434 l+Z_3_7*-0.22626+Z_3_8* 1.0297+1.1136)*1)+1)}

Z_4_4={ l/(exp(-(0+Z_3_l *2.6944+Z_3_2*0.91832+Z_3_3*-0.060878+Z_3_4*-

0.061073+Z_3_5*0.94871+Z_3_6*0.12003+Z3_7*-1.4803+Z_3_8*3.3369+-0.5476)* 1)+1)}

Y_l={-log(l/Z_4_l-l)*0.29+0.95865-0.81457}

Y_2= {-log( 1 /Z_4_2-1 )*0.18406+0.27902-0.56436}

Y_3={-log(l/Z_4_3-l)*0.32115+0.62218-0.38314}

Y_4={-log(l/Z_4_4-1 )*0.18775+0.27072-0.63705}

Sll=YJ+j*Y_2

S21=Y_3+j*Y_4

T1 = {real(( 1 -S11-S21)/(1+S11+S21 )/50)} T2={imag((l-Sl 1-S21)/(1+S1 l+S21)/50)}

T3={real(2 * S21 /((1+S11 )*( 1+S11 )-(S21 )*(S21 ))/50)} T4={imag(2*S21/((l+Sl 1)*(1+S1 l)-(S21)*(S21))/50)}

CKT

ADMIT 0 1 G={T1} B={T2} ADMIT 1 2G={T3} B={T4} ADMIT2 0 G={TI} B={T2} GNDO

DEF2P 1 2 "Shem" f=l E=3.38 H=0.503 FREQ

SWEEP 6000 15000 100

2. Пример программной реализации поведенческой модели в Advanced design system

LOCAL const char sccs_cui_circuit_template[]="@{#) $5ource: /cvs/sr/src/geminiui/modelbuilder/Res.c,v $ $Revision: 1.1 $ $Date: 1998/10/15 19:09:01 $";

/* senior model data structure */ typedef struct _SeniorType SeniorType; struct _SeniorType{ intent; /* loop counter */

double old; /* previous iteration value */

};

/* Add Y-parameter function calls here for LINEAR models only (the linear portion of a nonlinear model is added in the analyzejin procedure). */

static boolean compute_y ( UserlnstDef *userlnst, double omega, COMPLEX *yPar)

{

double f, H, E; int countL=3;

COMPLEX S[l]; double fL_OUT[3][14]; int fConfig[3]; int Tmp; double xSum; double fW[2][14][14]; double fWT[2] [14];

UserParamData *pData = userlnst->pData; boolean status = TRUE;

fW[C [0

fW[0] 0]

fW[0] 0]

fW[0] 0]

fW[0] 0]

fW[0] o]

fW[0] o]

fW[0] o]

fW[0] o]

fW[0] 0]

fW[0] 0]

fW[0] 0]

fW[0] 0]

fW[0] 0]

fW[0] 1]

fW[0] 1]

fw[0] 1]

fw[0] 1]

fw[0] 1]

fW[0] 1]

fW[0] 1]

fW[0] 1]

fW[0] 11

fW[0] 1]

fw[0] 1]

fw[0] 1]

fw[0] 1]

fW[0] 1]

fW[0] 2]

fW[0] 2]

fW[0] 2]

fW[0] 2]

fW[0] 2]

fW[0] 2]

fw[0] 2]

fw[0] 2]

fw[0] 2]

fW[0] 2]

fW[0] 2]

fW[0] 2]

fW[0] 2]

fW[0] 2]

fW[l] 0]

fW[l] 01

fW[l] 1]

[0]=6.9687001429668;

1]=3.84117156711163;

2]=-l. 85964821467727;

3]=3.39154117522226;

4]=-2.85304482056666;

5]=6.22754313037947;

6]=-0.51937686508944;

7]=3.64636847912151;

8]=6.83691060208744; 91=4.05073014631284;

10]=5.13358305726065;

11]=5.30671800429081;

12]=4.57379417369464;

13]=1.93283172967911; 01=6.18855085341607;

1]=-0.284888512304568;

2]=-0.678836144985884;

3]=0.555018664737556;

4]=0.134093111786307;

5]=5.33300378290896;

6]=-0.642724270369134;

7]=2.0375437753357;

8]=6.08074046545023;

9]=0.595805510142784; 101=2.97210818188996; 111=3.35117795841602; 121=0.0451356396267999; 131=0.178025470055322; 01=0.0369207176808369; 11=2.07438480116105;

2]=4.7026282718691;

3]=-l.22132297431076;

4]=6.48482550417068;

5]=-4.39345493217384;

6]=4.87067395455593;

7]=-2.96142987553124;

8]=3.83101473623511;

9]=0.525158564678964;

10]=2.38853512844592;

11]=0.358404375437279; 121=2.55402170354111; 13]=1.66951806864015;

0]=-2.5620358343784;

1]=5.67846443535311; 0]=2.49672471987116;

fW[l][l][l]=-3.30684032127404; fW[l] [2] [0]=0.248800774570644; fW[l] [2] [11=2.17546848308776; fW[l][3][0]=0.429373894522583; fW[l][3] [1J=1.03441400313903; fW[l][4][01=-0.765932554413295; fW[l] [4] [1]=0.862314711365714; fW[l] [5] [0]=-4.93238828418164; fW[l] [5] [11=0.294590305593169; fW[l][6][0]=0.535454988807196; fW[l] [6] [l]=-2.89342418682106; fW[l][7][0]=-1.62320134233339; fW[l] [7] [1]=1.3499 2565922578; fW[l] [81 [0]=4.8986 2567737042; fW[l] [8J [l]=-5.39521579046851; fW[l][9j[0]=2.5492330114456; fW[l] [91 [1]=1.37613612193728; fW[l][10][0]=-l.91062496409027; fW[l][10] [1]=1.64054896293593; fW[l][ll][0]=5.52406435105652; fW[l][ll][l]=-3.448703942227; fW[l][12][0]=1.1293339433213; fW[l][12][l]=-0.208363125242928; fW[l][13][0]=-1.03607210591248; fW[l][13][l]=-2.36284184951654; fWT[0][0]=-5.40013679355968; fWT[0][l]=-6.1275368032748; fWT[0][2]=-l.0211403607202; fWT[0][3]=-0.749790952952134; fWT[0][4]=-3.7805142888117; fWT[0][5]=-5.33623000244933; fWT[0][6]=-0.0469294347891176; fWT[0][7]=-2.73031839302463; fWT[0][8]=-4.76039638673479; fWT[0][9]=-4.70163462434794; fWT[0][10]=-2.10848303846397; fWT[0][ll]=-2.74037869775754; fWT[0][12]=-l.34393263098529; fWT[0][13]=-2.64613292337011; fWT[l][0]=-0.485657120824628; fWT[l][l]=-0.00517466109313306;

fConfig[0]=3;

fConfig[l]=14;

fConfig[2]=2;

f=0.000000001*omega/(2*3.14); E = pData[0].value.dVal; H = pData[l]. value.dVal;

fL_OUT[0][0]=-1.0+(2.0)*(f-(0)) / ((8.5) - (0)); fL_OUT[0][l]=-1.0+(2.0)*(E -(3.38)) / ((3.48) - (3.38)); fL_OUT[0][2]=-1.0+(2.0)*(H -(0.203)) / ((1.524) - (0.203));

forfint lc=0; ic<=countL-2; ¡c++) {

Tmp=fConfig[ic]-l;

for(lnt ik=0; ik<=fConflg[ic+l]-l; ik++) {

xSum=0;

for(int ij=0; ij<=Tmp; ij++) {

xSum=xSum+fL_OUT[ic][ij]*fW[ic][ij][ik];

}

xSum=xSum+fWT[ic][ik]; fL_OUT[ic+l][ik]=l/(l+exp(-xSum*l));

}

S[0].real = -log(l/fL_OUT[2] [0]-l)*0.1288+0.2133-abs(0.1489); S[0].imag = -log( l/fL_OUT[2][l]-l)*0.1962+1.065-abs(l.082);

/* S[0].real = fL_OUT[2][0]; S[0].imag= fL_OUT[2][l];*/

/* convert S[2x2] -> yPar[2x2] */ return s_y_convert(S, yPar, 1, 50,1);

return status;

}

/* Add pre-analysis routines here. */

static boolean pre_analysis ( UserlnstDef *userlnst)

{

boolean status = TRUE; return status;

}

/* Add post-analysis routines here. */

static boolean post_analysis ( UserlnstDef *userlnst)

{

boolean status = TRUE; return status;

}

/* Add modify_param routines here. This function is called when any device

parameter values change */

static boolean modify_param ( UserlnstDef *userlnst)

{

boolean status = TRUE; return status;

}

/* Add LINEAR noise contribution here. */

static boolean compute_n ( UserlnstDef *userlnst, double omega, COMPLEX *yPar,

COMPLEX *nCorr)

{

boolean status = TRUE;

return status;

}

/* Add Linear contribution for NONLINEAR models here (use compute_y to

add linear model y-parameters). */

static boolean analyzejin ( UserlnstDef *userlnst, double omega)

{

boolean status = TRUE; return status;

}

/* Add Nonlinear contribution for NONLINEAR models here. */

static boolean analyzenl ( UserlnstDef *userlnst, double *vPin)

{

boolean status = TRUE; return status;

}

/* Add small-signal AC model (linear + linearized) Y-parameters. */

static boolean analyze_ac ( UserlnstDef *userlnst, double *vPin, double omega)

{

boolean status = TRUE; return status;

}

/* Add bias-dependent small-signal noise parameters here, static boolean analyze_ac_n ( UserlnstDef *userlnst, double *vPin, double omega)

{

boolean status = TRUE; return status;

}

/* Add transient response here. */

static boolean analyze_tr( UserlnstDef *userlnst, double *vPin)

{

boolean status = TRUE; return status;

}

/* Add setup ideal transmission line calls here static boolean fix_tr( UserlnstDef *userlnst)

{

boolean status = TRUE; return status;

7

7