Андрей Знаменский,
коммерческий директор ООО «ГАММА Тех»
С 2022 года российский рынок программного обеспечения переживает беспрецедентный вызов — массовый уход зарубежных решений. Особенно остро эта проблема затронула сферу инженерных расчетов в области радиоэлектронных устройств и систем СВЧдиапазона, где долгие годы доминировали такие продукты, как ANSYS HFSS.
Внезапная необходимость отказа от привычных инструментов поставила перед специалистами и организациями сложную задачу: в кратчайшие сроки найти, освоить и интегрировать в рабочие процессы новые отечественные системы. Этот переход осложнялся не только техническими аспектами, но и ограниченным выбором российских аналогов, разработка которых ранее казалась экономически нецелесообразной.
Компания ООО «ГАММА Тех», входящая в ГК ITGLOBAL.COM, предложила рынку решение САПР «ГАММА» — продукт Севастопольского государственного университета, где в ответ на региональные ограничения после 2014 года началась разработка отечественной альтернативы зарубежным САПР.
ООО «ГАММА Тех» — российская компания, разрабатывающая решения для САПР и проектирования в области СВЧэлектроники. Специализируясь на автоматизации инженерных расчетов и моделировании радиоэлектронных устройств, компания предлагает САПР «ГАММА» — отечественную альтернативу таким международным программам, как ANSYS HFSS. Продукты компании «ГАММА Тех» находят применение в оборонной промышленности, телекоммуникациях, робототехнике и авиастроении, поддерживая актуальные стандарты и требования российских предприятий (https://gammatech.ru/). |
К осени 2024 года компания «ГАММА Тех» завершила процесс получения полных прав на продукт, сохранив при этом тесное сотрудничество с академическим сообществом. Это партнерство обеспечивает постоянное совершенствование системы и поддержание высокого уровня экспертизы разработчиков.
Последние обновления САПР «ГАММА» существенно расширили ее функциональность. Теперь система включает передовые математические модели для расчета эффективной поверхности рассеяния (ЭПР), поддерживает периодические граничные условия и учитывает шероховатость металлов. Значительно улучшены генератор сеток и пользовательский интерфейс. Внедрение лицензионного менеджера Guardant упростило процесс активации и начала работы с программой.
За более чем десятилетнюю историю развития САПР «ГАММА» стала наиболее зрелой и проработанной отечественной альтернативой ANSYS HFSS. Важным преимуществом является локализованная поддержка на русском языке.
На сегодняшний день САПР «ГАММА» проходит апробацию более чем в ста профильных предприятиях страны, демонстрируя коммерческий успех и получая положительные отзывы пользователей. Команда разработчиков активно взаимодействует с клиентами, учитывая их пожелания по расширению функционала системы.
Возможности САПР «ГАММА»
САПР «ГАММА» представляет собой универсальную CAEплатформу, предназначенную для автоматизации инженерных расчетов в области проектирования и моделирования радиоэлектронных устройств и систем ВЧ и СВЧдиапазона. Система позволяет создавать антеннофидерные устройства, печатные платы ВЧ и СВЧ, элементы СВЧцепей и резонаторы.
«ГАММА» сочетает в себе удобный пользовательский интерфейс, мощный трехмерный редактор, набор решателей для моделирования разнообразных задач в области радиоэлектроники, а также набор инструментов для анализа полученных результатов.
Алгоритмы и решатели
Метод конечных элементов (МКЭ) использует:
- векторные конечные элементы высокого порядка в частотной области;
- автоматическое построение неструктурированной тетраэдральной сетки с адаптивным уточнением.
Метод конечных разностей во временной области (МКР) обеспечивает:
- оперативный анализ в широком частотном диапазоне;
- автоматическое построение градационной гексаэдральной сетки.
САПР «Гамма» поддерживает различные типы возбуждений:
- сосредоточенный порт;
- волноводный порт (прямоугольный, коаксиальный);
- источники тока и напряжения;
- точечные источники (электрические и магнитные диполи).
Система оптимизирована для работы с высокопроизводительными вычислительными комплексами (HPC) и предлагает следующие возможности мультипроцессинга:
- удаленные вычисления на платформах Windows и Linux для МКЭ;
- ускорение на GPU с использованием технологии CUDA для МКР;
- встроенный диспетчер пакетных заданий.
Валидация результатов, полученных в САПР «ГАММА»
САПР «ГАММА» обеспечивает высокую точность вычислений, что подтверждается сравнением результатов моделирования с экспериментальными данными и расчетами, выполненными в таких системах, как ANSYS HFSS и CST Studio.
Ниже рассмотрено несколько примеров.
Монолитная интегральная схема МШУ
Верификация монолитной интегральной схемы (МИС) малошумящего усилителя Кадиапазона 5411УВ03Н (АЕНВ.431130.317ТУ), свидетельство о регистрации топологии № 2017630089, — МИС малошумящего усилителя (МШУ) разработана и изготовлена в ИСВЧПЭ РАН (Москва): 3Dмодель МИС МШУ (рис. 1) и результаты симуляции в САПР ADS и САПР «ГАММА» (рис. 2).
Рис. 1. Уточненная в процессе адаптивного решения сетка, используемая в симуляции в САПР «ГАММА»
Рис. 2. Сравнение полноволновой 3D-симуляции в САПР ADS и САПР «ГАММА»
Замедляющая система ЛБВ
Сравнение результатов расчета резонансных частот отрезка периодической замедляющей системы (ЗС) типа цепочки связанных резонаторов (ЦСР) с экспериментальными данными:
- периодическая ЗС типа ЦСР разработана и изготовлена в АО «НПП «Исток» имени А.И. Шокина» (г.Фрязино);
- 3Dмодель ЗС типа ЦСР (рис. 3) и результаты симуляции в различных САПР (рис. 4 и 5).
Рис. 3. Электрическое поле в короткозамкнутом по плоскостям зеркальной симметрии отрезке ЗС ЦСР из шести ячеек на виде колебаний с фазовым сдвигом φ = 5π⁄6 рад на период в резонаторной полосе пропускания в САПР «ГАММА»
Рис. 4. Погрешность вычисления резонансных частот короткозамкнутого отрезка ЗС типа ЦСР в резонаторной полосе пропускания
Рис. 5. Погрешность вычисления резонансных частот короткозамкнутого отрезка ЗС типа ЦСР в щелевой полосе пропускания
СШП полоснопропускающий фильтр
Разработка сверхширокополосного (СШП) полоснопропускающего фильтра (ППФ) — ППФ для системы беспроводной радиосвязи «UWB» разработан исследователями из университета ХериотУатт (Шотландия) и СанктПетербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ»: 3Dмодель ППФ (рис. 6) и результаты симуляции в САПР Sonnet Suites и в САПР «ГАММА» (рис. 7 и 8).
Рис. 6. Опытный образец ППФ, реализованный с применением многослойной технологии LCP (Liquid Crystal Polymer)
Рис. 7. Сравнение 2,5D ЭМ-симуляции в САПР Sonnet Suites с экспериментом
Рис. 8. Сравнение полноволновой 3D-симуляции в САПР «ГАММА» с экспериментом
Области применения САПР «ГАММА»
САПР «ГАММА» находит применение в широком спектре отраслей, включая:
- обороннопромышленный комплекс;
- авиационную промышленность;
- телекоммуникации;
- робототехнику;
- автомобилестроение;
- судостроение;
- энергетику;
- строительство.
Система позволяет проводить моделирование антенн и антенных решеток, ВЧкомпонентов систем радиолокации и беспроводной связи, а также осуществлять планирование сетей. Одной из ключевых возможностей САПР «ГАММА» является моделирование радиолокационной заметности крупногабаритных объектов, таких как летательные аппараты и корабли, посредством расчета эффективной площади рассеяния.
Для ознакомления с возможностями системы разработчики предоставляют трехмесячную бесплатную полнофункциональную версию САПР «ГАММА».
