Томские ученые упростили расчет высокоскоростных линий передачи

Ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники разработали метод построения расчетных сеток для моделирования высокоскоростных линий передачи. В тестах он позволил сократить число неизвестных параметров вдвое по сравнению с распространенными методами при одинаковой точности расчетов.
Томские ученые упростили расчет высокоскоростных линий передачи
Источник: ТУСУР

Результаты исследования опубликовали 6 октября 2026 года в журнале IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, который относится к высшему квартилю Q1. Это одна из ведущих международных площадок в области микроволновой техники.

Линии передачи обеспечивают прохождение сигналов между компонентами электронных устройств. Чтобы проверить характеристики будущей платы или микросхемы ещё до изготовления, инженеры моделируют их работу на компьютере. Для этого поверхность проводников разбивают на небольшие участки и строят расчетную сетку. Чем точнее она учитывает особенности конструкции, тем надежнее результат моделирования.

Особенно сложные участки возникают возле углов проводников и на границах металла с диэлектриком: там электрический заряд распределяется неравномерно. Если сетка не учитывает эти изменения, точность расчета может снижаться, чрезмерное количество участков увеличивает объем вычислений.

Исследователи ТУСУРа предложили математический метод, который позволяет заранее сгущать сетку в местах резкого изменения плотности заряда. Алгоритм учитывает геометрию проводников и границы диэлектрических материалов. В частности, ученые проверили его на структурах с проводниками трапециевидного сечения.

«Мы проверили предложенный метод на 12 эталонных структурах. Погрешность расчета параметров линий передачи не превысила 0,01%. Новый метод сравнивали с наиболее эффективными из широко используемых итерационных способов построения сетки при той же заданной точности. Учитывали только структуры, на которых этой точности достигли оба подхода. В этом сравнении применение нашего подхода сократило число неизвестных по медиане вдвое».

Евгений Жечев, доцент кафедры СВЧиКР

Разработка предназначена для применения в отечественных системах автоматизированного проектирования (САПР) сверхвысокочастотных монолитных и гибридных интегральных схем. Такие системы позволяют рассчитывать характеристики компонентов и межсоединений еще на этапе проектирования, не прибегая к изготовлению каждого варианта устройства.

ТУСУР участвует в создании этой САПР совместно с другими российскими организациями. Университет разрабатывает схемотехнический редактор и подсистему электромагнитного моделирования. Следующим этапом исследователи планируют создать генератор гибридных сеток для электромагнитного анализа трехмерных структур.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России по программе «Приоритет-2030» нацпроекта «Молодежь и дети».

Источник: Минобрнауки

Читайте также: В России создали технологию 3D-печати металлом без плавления

Что будем искать? Например,ChatGPT

Мы в социальных сетях