Заключение

Теперь никто не оспаривает утверждения, что будущее радиоэлектроники принадлежит интегральным структурам и интегральному принципу подхода к их проектированию и технической реализации. Так уж сложилось, что развитие радиоэлектроники с первых, ее шагов шло в сторону освоения все более коротковолновых диапазонов. И в то же самое время радиоаппаратура «старых» частотных диапазонов, обновляясь не только за счет введения новой технологии, материалов и пр., но и за счет новых принципов построения, использования новых методов обработки информации и т. п., совершенствовалась, приобретая новые качественные свойства. Таким образом, длинноволновый диапазон в каждый исторический период развития радиоэлектроники был своеобразным полигоном для отработки новых принципов проектирования и конструирования радиоаппаратуры. Естественно, что постепенно эти успехи переносились и в более коротковолновые диапазоны.

Наиболее революционным шагом явилось, по-видимому, возникновение и техническое освоение радиоэлектронных элементов и функциональных узлов низких частот на ИС. В то же время казалось, что реализация аналогичных идей для устройств СВЧ диапазона с их характерной чертой — размеры электродинамических структур соизмеримы с длиной волны рабочего колебания — вряд ли возможна (или целесообразна). Тем не менее переход к ИС СВЧ планарного типа произошел достаточно быстро. Теперь на очереди логическое продолжение и развитие принципа интеграции от плоскости к объему. В нашей книге были представлены соответствующие рассуждения, обоснования и конкретные предложения по элементной базе ОИС СВЧ. Большое внимание было уделено обоснованию логичности, непротиворечивости, естественности и закономерности такого перехода. Главное, как нам представляется, состоит в увязывании логики такого перехода к ОИС с диалектическими законами развития радиоэлектроники. Размышления в этом направлении привели к возможности выдвижения и обоснования важнейшего для ОИС СВЧ иринципа конструкционного соответствия, являющегося философской основой подхода к созданию основ проектирования и реализации РЭА СВЧ на ОИС.

Кратко оценивая результаты проведенных исследований, разработок и внедрения ОИС в РЭА СВЧ, можно сказать, что к настоящему времени созданы общие принципы подхода к

конструированию СВЧ модулей РЭА на ОИС, разработаны основы элементной базы и показаны существенные преимущества перед планарпым принципом проектирования как по массогабаритпым, так и по целому ряду других качественных параметров. Уже в самом начале работ по ОИС было выяснено, что освоение элементной базы потребует новых типов линий передачи и БЭ на их основе. Был предложен и реализован широкий класс регулярных линий и устройств нового типа, характерных именно для ОИС. Вместе с тем целый ряд устройств на планарных ИС, а также устройств на волноводных, коаксиальных, диэлектрических, квазиои-тических и других направляющих структурах оказался подходящим для их непосредственного (или после некоторой модернизации) использования в ОИС СВЧ.

Наряду с этими первыми работами «конструкционного» плана ставились и решались задачи автоматизированного проектирования ОИС. Дело в том, что электродинамические структуры, используемые в ОИС, по своей конструкции оказались столь же разнообразными, сколь и разнородными. Это привело к определенным сложностям при создании и описании моделей ЛП и БЭ. Более подробно из нового класса направляющих структур была исследоваиа пока только НЩЛ и ряд ее модификаций. Многие другие структуры ждут своей очереди. Еще более сложные задачи возникают при отыскании матриц рассеяния БЭ. Ситуацию здесь определяет в первую очередь трехмерность самой структуры ОИС, наличие санкционированных или несанкционированных (паразитных) связей между отдельными БЭ как одного, так и разных этажей ОИС, разнородность электромагнитных полей сочленяемых структур и многое другое. В нашей работе нельзя было уделить сколько-нибудь серьезного внимания вопросам адекватности математических и физических моделей, методам их анализа и программного обеспечения системы автоматизированного проектирования. Поэтому, как, очевидно, отметил внимательный читатель, упор был сделан на использование простейших физических и математических моделей и методов, хотя некоторые БЭ и ЛП могут быть описаны и более строго, и более точно. Нам хотелось в этом плане выдержать некоторый общий средний уровепь строгости. Простейшие модели, основанные на применении статических или квазистатических приближений и аппроксимаций, обладают хорошей наглядностью (ввиду их прагматически полезной простоты), позволяют составить достаточно ясную общую картину физических явлений и процессов как в самом БЭ, так и в элементах связи между ними. Глубокое понимание физики явлений всегда в свою очередь с несомненностью способствует пониманию путей и способов создания более полной адекватной модели и численных методов ее получения.

Существенным обстоятельством представляется отсутствие или недостаточная развитость математического аппарата анализа (синтеза) БЭ ОИС, адекватного уровню развития существующих технических решений, а в ряде случаев и реализаций БЭ. Переход

в коротковолновую часть сантиметрового, а тем более в миллиметровый и более высокочастотные диапазоны требует знания матрицы рассеяния БЭ на электродинамическом уровне строгости. И дело здесь не в создании некоего общего математического аппарата, в равной степени пригодного для анализа всех типов БЭ, а в отыскании для каждого БЭ наиболее подходящего для него метода онисания. Здесь предстоит сделать еще очень много, с тем чтобы реализовать те заманчивые перспективы, которые предоставляет радиоконструкторам принцип ОИС создания СВЧ радиоэлектронной и радиофизической аппаратуры.

Список литературы

(см. скан)

(см. скан)