Метод создали ученые Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. Благодаря ему погрешность вычисления параметров уменьшилась вдвое, до 0,01%. Проверка на 12 эталонных структурах показала, что ошибка не выходит за этот предел. Разработка также позволяет вдвое сократить вычисления.

Основой подхода стала расчетная сетка — набор небольших участков, на которые при компьютерном моделировании делят поверхность проводника. Выбирая их величину и размещение, инженеры определяют точность будущей модели и число уравнений для программы. Такие вычисления помогают заранее проверить, как будут работать платы и микросхемы.

Исследователи предложили строить сетку на основе математического описания того, как распределяется электрический заряд. Вблизи углов проводника и на стыке металла с диэлектриком это распределение меняется резко, поэтому участки там должны быть мельче. Алгоритм учитывает и форму проводников, и расположение границ диэлектриков.

Разработку могут включить в российскую систему автоматизированного проектирования монолитных и гибридных интегральных схем, работающих на сверхвысоких частотах. Над этой системой университет трудится вместе с российскими организациями. Его задачи — схемотехнический редактор и подсистема электромагнитного моделирования.

Приспособив алгоритм к прямому расчету линий передачи и межсоединений, можно будет строить электрические модели и проверять сверхвысокочастотные устройства до их изготовления. В дальнейшем исследователи планируют создать генератор гибридных сеток, который позволит анализировать электромагнитные процессы в трехмерных структурах.

Поддержку исследованию оказало Министерство науки и высшего образования РФ. Статья с результатами вышла в IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. Этот международный журнал относится к высшему квартилю — первой четверти рейтинга научных изданий.

Источник: ТАСС