ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА FILTEX32 ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОЛОСНО-ПРОПУСКАЮЩИХ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ФИЛЬТРОВ Беляев Б.А., Б

ОТ МПФ ЗАВИСИТ
Количество и сложность отдельных функциональных блоков
Чувствительность и помехоустойчивость
Габариты и вес аппаратуры в целом
ПРИМЕНЕНИЕ МПФ
Спутниковая связь, телевидение
Сотовая связь
Радиолокация и радионавигация
Метрология
Специальная аппаратура
Слайд
МИКРОПОЛОСКОВЫЕ СВЧ ФИЛЬТРЫ (МПФ)

СРЕДСТВА АВТОМАТИЗИРОВАНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МПФ
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ САПР СВЧ
Serenade, © Ansoft Corporation (USA)
Microwave Office, © Applied Wave Research, Inc. (USA)
CST Microwave Studio, © Stirling Technologies, Ltd.(Germany)
ЛЯМБДА+, © НПО «АЛМАЗ» (РФ)
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ САПР МПФ
Microwave Filter, © Мордовский тех. ун-т связи и информатики
Полюс СВЧ, © МП «Техника Связи и Телевидение»
Слайд

НЕДОСТАТКИ СУЩЕСТВУЮЩИХ
УНИВЕРСАЛЬНЫХ САПР СВЧ
Требуется высокая квалификация конструктора.
Вариация параметра конструкции не может быть описана в рамках одной схемы (одной топологии проводников), что не позволяет выполнять оптимизацию сразу во всей области допустимых значений параметра.
Невозможно задать в ТЗ* относительный уровень затухания для полос пропускания и заграждения (только абсолютный уровень).
Невозможно в явном виде задать в ТЗ требуемую ширину полосы пропускания МПФ (только косвенно).
Отсутствуют готовые конструкции МПФ**.
Используются медленные универсальные методы оптимизации, в которых МПФ рассматривается как «чёрный ящик». Априорные свойства МПФ и характерные особенности их ТЗ не учитываются.
__________
* Техническое задание
** Микрополосковый фильтр
Слайд

НЕДОСТАТКИ СУЩЕСТВУЮЩИХ
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ САПР МПФ
Ограниченный набор готовых конструкций МПФ*.
Отсутствие конструкций широкополосных МПФ.
Использование медленных универсальных методов оптимизации, в которых оптимизируемые конструкции рассматривается как «чёрный ящик». При этом априорные свойства каждого фильтра не учитываются.
Использование фильтров-прототипов не позволяет выполнять синтез МПФ сложных конструкций с дальними связями.
Невозможно в ТЗ** строго задать в явном виде требуемую ширину полосы пропускания МПФ с учетом потерь.
Невозможно задать в ТЗ относительный уровень затухания для полос пропускания и заграждения (только абсолютный уровень).
__________
* Микрополосковый фильтр
** Техническое задание
Слайд

НАЗНАЧЕНИЕ
Анализ конструкции (расчёт АЧХ, ФЧХ)
Синтез фильтра (нахождение значений параметров конструкции)
Исследование фильтра (сканируемый синтез)
МИНИМАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
Windows 95 / 98 / 2000/XP
Pentium 133 (рекомендуется Pentium-4)
RAM – 32 Мб (рекомендуется 128 Мб)
SVGA, 800 × 600 pixels, 256 colors
CD-ROM
Занимаемый на HD объём 50 Мб
СРЕДСТВА РАЗРАБОТКИ
Delphi, v. 5.0 (exe-программа, интерфейс, диалоги)
Compaq Visual Fortran, v. 6.6 (dll-библиотеки конструкций )
ПАРАМЕТРЫ ФИЛЬТРОВ
Диапазон частот: 0.020 … 20 ГГц
Полоса пропускания: 2 … 100 %
ХАРАКТЕРИСТИКА САПР FILTEX32
Filter Expert System
Слайд

Большой выбор конструкций полосно-пропускающих фильтров, включая сверхширокополосные.
Наличие оригинальных конструкций.
Возможность автоматического задания начальных значений всем конструктивным параметрам.
Оригинальный метод ускоренной оптимизации фильтра.
Указание причины и выдача рекомендации пользователю в случае, когда техническое задание оказывается невыполнимым.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ДОСТОИНСТВА
ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ FILTEX32
Слайд

Возможность сканируемого синтеза, то есть исследования влияния выбранного конструктивного параметра или параметра технического задания на электрические или конструктивные параметры настроенного фильтра.
Прозрачность и подконтрольность работы экспертной системы на всех шагах оптимизационного процесса.
Удобный интерфейс ввода технического задания и выбора конструкции.
Не требуется доработка управляющей программы при подключении новых конструкций.
Интеграция экспертной системы с производством микрополосковых плат.
Слайд
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ДОСТОИНСТВА
ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ FILTEX32

СТРУКТУРА САПР FILTEX32
Управляющая программа:
Инспектор конструкций
Блок отображения схемы ВК*
Блок редактирования параметров ВК
Блок отображения рисунка проводников ВК
Блок отображения рассчитанных АЧХ, ФЧХ, ГВЗ
Инспектор графики
Блок ввода технического задания
Блок вывода сообщений
Блок создания отчёта
______
* Выбранная конструкция
Готовые конструкции:
Интерфейсный блок
Рисунок схемы
Список параметров конструкции
Блок построения таблицы координат вершин проводников
Блок расчёта S-матрицы
Блок анализа АЧХ
Блок формирования начальных значений параметров конструкции
Блок оптимизации
Блок диагностики и заключений
Инсталлирующая программа
Справочная система
Слайд

КОНСТРУКЦИИ МПФ
Слайд

КОНСТРУКЦИИ МПФ
Слайд

Интерфейс “FILTEX” - Выбор конструкции
Слайд

Интерфейс “FILTEX” - Параметры конструкции и расчёт АЧХ
Слайд

Интерфейс “FILTEX” - Ввод ТЗ и оптимизация
Слайд

Интерфейс “FILTEX” - Синтез (оптимизация) завершён
Слайд

Слайд

Слайд
Интерфейс “FILTEX” - 1. Отчёт для вывода на печать (начало)

Слайд
Интерфейс “FILTEX” - 2. Отчёт для вывода на печать (прод.)

Слайд
Интерфейс “FILTEX” - 3. Отчёт для вывода на печать (окончание)

Слайд
СРАВНЕНИЕ РАСЧЁТА С ЭКСПЕРИМЕНТОМ

Слайд
СРАВНЕНИЕ РАСЧЁТА С ЭКСПЕРИМЕНТОМ

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ
САПР FILTEX32
Б.А. Беляев, С.В. Бутаков, Н.В. Лалетин, А.А. Лексиков, В.В. Тюрнев. Труды Всеросс. конф. СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. Севастополь, 2005.
Б.А. Беляев, С.В. Бутаков, Н.В. Лалетин, А.А. Лексиков, В.В. Тюрнев. Доклады Междунар. конф. Электронные средства и системы управления. Томск, 2005.
ИССЛЕДОВАНИЯ МПФ С ПОМОЩЬЮ FILTEX32
Б.А. Беляев, С.В. Бутаков, Н.В. Лалетин, А.А. Лексиков, В.В. Тюрнев, О.Н. Чесноков. Радиотехника и электроника. 2006.
Б.А. Беляев, С.В. Бутаков, Н.В. Лалетин, А.А. Лексиков, В.В. Тюрнев, О.Н. Чесноков. Радиотехника и электроника. 2004.
Слайд
АКТЫ О ВНЕДРЕНИИ FILTEX32
Открытое акционерное общество «Научно-производственное предприятие «Радий»
(г. Москва)
Закрытое акционерное общество «СКАРД-Электроникс» (г. Курск)