Сибирские исследователи разработали новый способ расчета линий передачи для микросхем, который позволяет уменьшить погрешность вычислений параметров в два раза — до 0,01%. Эта инновация ускорит процесс проектирования и может стать основой для отечественной системы автоматизированного проектирования (САПР) в области высокочастотной электроники. 
Сигналы передаются между элементами электронных устройств по линиям передачи. Для проверки функционирования будущих плат и микросхем инженеры осуществляют компьютерный расчет их параметров. Поверхность проводников делится на небольшие участки, формируя расчетную сетку. Размер и расположение этих участков влияют на точность модели и количество уравнений, которые решает программа. Углы проводников и границы раздела металла с диэлектриком сопровождаются резким изменением распределения электрического заряда, поэтому в этих местах требуется более плотная сетка.
«Исследователи Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники предложили новый подход к построению расчетной сетки для высокоскоростных линий передачи. Эта разработка может войти в состав отечественной САПР для СВЧ монолитных и гибридных интегральных схем», — отметили в министерстве.
Учёные предложили определять размеры участков расчетной сетки, основываясь на математическом описании распределения заряда, увеличивая ее плотность в зонах резкого изменения заряда с учетом геометрии проводников и границ диэлектриков. Метод был протестирован на 12 эталонных структурах с погрешностью не более 0,01%.
Работа осуществляется в рамках создания отечественной САПР для СВЧ монолитных и гибридных интегральных схем, где ТУСУР вместе с российскими организациями отвечает за схемотехнический редактор и подсистему электромагнитного моделирования. Предложенный алгоритм можно адаптировать для расчета параметров линий передачи и межсоединений, что необходимо для получения электрических моделей и проверки работы СВЧ-устройств на этапе проектирования.
В дальнейшем ученые планируют разработать генератор гибридных сеток для электромагнитного анализа трехмерных структур. Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ. Результаты работы ученых опубликованы в престижном международном журнале IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, который входит в высший квартиль Q1.
Фото: hi-tech.mail.ru