Комплекс автоматизированного проектирования и производства микроволновых фильтров

Автоматизированный координатограф «Скальпель-07»

Комплекс предназначен для автоматизированного проектирования и производства полосно-пропускающих фильтров полосковых и микрополосковых конструкций в диапазоне частот от 20 МГц до 20 ГГц с относительной шириной полосы пропускания 1—100 %.

Комплекс включает в себя

1. Экспертную систему Filtex32 для проектирования и исследования фильтров
2. Автоматизированный координатограф «Скальпель-96» для изготовления фильтров

Экспертная система Filtex32 представляет собой программный продукт, зарегистрированный в Реестре программ для ЭВМ (№ 2008612877, RU ОБПБТ №3(64) 20.09.2008). Экспертная система Filtex32 работает под управлением 32-разрядной операционной системы Windows 2000/XP/Vista. Система Filtex32 состоит из управляющей оболочки и банка конструкций фильтров, оформленных в виде динамически подключаемых библиотек.

Управляющая оболочка позволяет выбрать конструкцию фильтра, задать её параметры, отобразить топологию полосковых проводников и отвечающие им частотные характеристики, ввести техническое задание на разовый синтез конструкции или на серийный синтез со сканированием по одному из параметров.

Банк конструкций фильтров постоянно пополняется dll-библиотеками новых конструкций. Конструкции отображаются в виде иерархического дерева. В каждом узле дерева содержатся конструкции, сгруппированные по типу резонаторов их образующих, и отличающиеся количеством звеньев. На текущий момент насчитывается 23 узла, содержащих 109 конструкций.

Динамически подключаемая библиотека конструкции содержит описание конструкции фильтра, список конструктивных параметров, пример настроенного фильтра, подпрограмму расчёта частотных характеристик, подпрограмму интеллектуальной оптимизации конструкции.

Главное окно управляющей оболочки экспертной системы Filtex32

Расчёт частотных характеристик выполняется в рамках одномерной модели, содержащей отрезки одиночных и связанных линий передачи. В явном виде рассматриваются только волны основного типа, влияние волн высших типов моделируется введение эффективных ёмкостей. Дисперсия учитывается в рамках приближенной модели.

В основе интеллектуальной оптимизации фильтра лежит использование универсальных априорных и специфических апостериорных знаний о синтезируемой конструкции.

Примеры конструкций фильтров

Автоматизированный координатограф «Скальпель-07» работает под управлением компьютера и позволяет полностью заменить фотолитографию при изготовлении микрополосковых структур во всех случаях, когда не требуется слишком высокого разрешения. Тонкое микролезвие аппарата, прорезает слой эластичного лака, которым предварительно покрыта металлизированная подложка. С удаляемых участков металлизации лак снимает-ся под микроскопом, а затем проводится обычное химическое травление структуры, аналогичное стандартной технологии фотолитографии.

Работа прибора основана на использовании четырёх шаговых приводов, два из которых перемещают столик с закрёпленным на нём держателем подложки по координатам X и Y. Третий привод осуществляет поворот резака вокруг своей оси так, чтобы его лезвие всегда было ориентировано вдоль направления реза. Четвёртый привод поднимает и опускает предметный столик на заданную величину на изломах линий рисунка проводников, чтобы исключить контакт подложки с резаком во время поворота лезвия.

Комплекс отличается простотой и лёгкостью обращения с ним и не предусматривает предварительного обучения персонала.

Изготовленные фильтры

Комплекс успешно эксплуатируется в течение многих лет в ряде конструкторских бюро промышленных предприятий России и в научно-исследовательских лабораториях университетов.