Вычислительные алгоритмы для корректного моделирования ребер многопроводных линий передачи с минимальными вычислительными затратами.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-79-00101

НазваниеВычислительные алгоритмы для корректного моделирования ребер многопроводных линий передачи с минимальными вычислительными затратами.

Руководитель Сагиева Индира, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" , Томская обл

Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-701 - Электронная элементная база информационных систем

Ключевые слова Радиоэлектронные средства, многопроводные линии передачи, вычисление ёмкости, плотность заряда, вычислительные затраты, сегментация границ.

Код ГРНТИ47.00.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Идея проекта возникла в результате защиты 28.12.2021 руководителем проекта кандидатской диссертации «Стабильность характеристик модифицированных микрополосковых линий». В ходе её подготовки выполнен большой объем моделирования матриц первичных погонных параметров в широком диапазоне изменения различных геометрических параметров поперечного сечения разнообразных линий передачи. При этом выявлено противоречие между повышением точности вычислений и ростом затрат на них, неразрешенность которого препятствует быстрому получению точных результатов, а часто делает это и вовсе невозможным. Между тем широкое использование линий передачи (например, в силовых шинах электропитания или различных полосковых устройствах пр.), в т.ч. в ряде новых критичных приложений, требующих стабильной работы в условиях жестких температурных и электромагнитных воздействий, невозможно без их автоматизированного проектирования на основе тщательного моделирования и оптимизации. Это делает актуальным создание и исследование новых вычислительных алгоритмов для моделирования, корректно учитывающего особенности реальных конструкций линий передачи при минимальных затратах на вычисления с заданной точностью. Научная новизна создания и исследования вычислительных алгоритмов определяется тем, что на примере поперечного сечения рассматриваемых полосковых структур будет изучена новая возможность уменьшения затрат времени и памяти на вычисление матриц погонных коэффициентов. Это достижимо за счет задания ребер проводников и диэлектриков (в поперечном сечении) не идеальными прямыми углами (с хорошо известным нереально большим ростом плотности заряда на острие ребра при вычислении электрической емкости), а дугами, аппроксимированными полилиниями (что гораздо ближе к реальности, а главное, не создает нефизичного роста плотности заряда). При этом впервые будет исследована возможность более быстрой сходимости решения при заданной точности с оценкой уменьшения затрат при этом, в т.ч. за счет автоматического выбора оптимальной сегментации дуги как параметра моделирования.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Кузнецова-Таджибаева О.М., Сагиева И.Е. Исследование формы поперечного сечения печатного проводника печатной платы 28-я Межд. науч.-практ. конф. «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. СИБРЕСУРС-28-2022», Томск, Россия, 16 ноября, 2022. – С. 122–125. (год публикации - 2022)

2. Сагиева И.Е., Газизов Т.Р., Кирхмаер А.С. Сравнительный анализ микрополосковой линии с прямоугольным и закругленным проводниками 28-я Межд. науч.-практ. конф. «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. СИБРЕСУРС-28-2022», Томск, Россия, 16 ноября, 2022. – С.135–140. (год публикации - 2022)

3. Сагиева И.Е., Жечев Е.С., Кенжегулова З.М., Суровцев Р.С., Газизов Т.Р. Modal Filter Based on a Microstrip Line with Two Side Conductors Grounded at Both Ends IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 2023. Vol. 65, Iss.5. – pp. 1371–1378. (год публикации - 2023)
10.1109/TEMC.2023.3275388

4. Сагиева И.Е., Журавлев С.С., Газизов Т.Р. A Microstrip Linewith Two Side Grounded Rectangular and Rounded Conductors with Different Thicknesses 2023 IEEЕ Ural-Siberian Conference on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT), P. 154–157. (год публикации - 2023)
10.1109/USBEREIT58508.2023.10158824

5. Снетков П.П. Вычисление погонных параметров линии передачи с закруглёнными и трапециевидными проводниками XI Региональная научно-практическая конференция «Наука и практика: проектная деятельность – от идеи до внедрения – 2022», 2022. С. 496–499. (год публикации - 2022)

6. Сагиева И.Е., Нурхан Б.Е., Газизов Т.Р. The Effect Of Temperature On The Time Response Of A Modal Filter Based On A Microstrip Line with Two Side Grounded Conductors with A Moisture-Proof Coating 2023 IEEЕ Ural-Siberian Conference on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT), P. 151–153. (год публикации - 2023)
10.1109/USBEREIT58508.2023.10158878.

7. Сагиева И.Е., Журавлев С.С., Газизов Т.Р. Convergence of Characteristics of a Microstrip Line with Rectangular and Rounded Conductors of Different Widths International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM) (IEEE), P. 1113–1118. (год публикации - 2023)
10.1109/ICIEAM57311.2023.10139104

8. Cагиева И.Е., Нурхан Б.Е., Газизов Т.Р. Influence of Temperature on the Frequency Сharacteristics of a Modal Filter Based on a Microstrip Line with Two Side Grounded Conductors 2023 IEEE 24th International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM), P. 560–563. (год публикации - 2023)
10.1109/EDM58354.2023.10225201

9. Максимов А.Е. О влиянии формы поперечного сечения проводников многопроводных линий передачи на точность расчета их параметров и характеристик Электромагнитные волны и электронные системы, T. 28, №5. С. 32–41. (год публикации - 2023)

10. Снетков П.П., Максимов А.Е., Куксенко С.П. О влиянии закругления проводников связанной микрополосковой линии передачи на матрицы ее погонных параметров Сборник докладов всероссийской молодёжной научно-практической конференции «Нанотехнологии. Информация. Радиотехника», № 1. – С. 224-227. (год публикации - 2023)

11. СНЕТКОВ П.П., МАКСИМОВ А.Е. О ВЛИЯНИИ ЗАКРУГЛЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ МНОГОПРОВОДНОЙ МИКРОПОЛОСКОВОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ НА МАТРИЦЫ ЕЕ ПОГОННЫХ ПАРАМЕТРОВ Сборник материалов «Всероссийской научно-инженерной конференции имени профессора А.И. Комиссарова, Москва, 29 мая – 01 июня 2023 г. – С. 153–157. (год публикации - 2023)

12. Снетков П.П., Максимов А.Е. Экономичная сегментация границ поперечного сечения многопроводной микрополосковой линии передачи с закругленными торцами проводников https://storage.tusur.ru/files/166624/ESSU_tom_2.pdf.pdf, Томск, Россия, 15–17 ноября, 2023. – Ч. 2. – С. 53–56. (год публикации - 2023)

13. Снетков П.П., Сагиева И. Алгоритм автоматического выбора оптимальной сегментации дуги как параметра моделирования линий передачи Международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Научная сессия ТУСУР 2024" (год публикации - 2024)

Публикации