Современная электроника №6/2026

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 16 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2026 Синтез схемного решения: ужесточение требований Одной из особенностей рассматрива- емого подхода является возможность итеративного уточнения требований к устройству. По результатам анализа схемных решений, полученных при первых запусках программы синтеза, было принято решение ужесточить ряд требований для создания допол- нительного запаса характеристик, в том числе: |S21| опорн  – не менее –2 дБ, ошибка ослабления – не более 0,1 дБ, фазовая ошибка – не более 2,5 град. Необходимость этого обусловлена возможным ухудшением параметров устройства после разработки тополо- гии, ЭМ-анализа и изготовления. Для получения более компактных решений были наложены дополни- тельные ограничения на диапазоны варьирования геометрических пара- метров элементов, участвующих в синтезе: ширина транзисторов от 25 мкм до 65 мкм, количество затво- ров от 2 до 6, ширина тонкоплёноч- ных резисторов от 40 мкм до 80 мкм. Следует отметить, что итеративное изменение требований и повторный запуск процедуры синтеза позволя- ют быстро получать новые схемные решения. По результатам нескольких запусков была выбрана схема (рис. 2), обеспечивающая наилучший компро- мисс между электрическими характе- ристиками (табл. 1, решение 5) и слож- ностью последующей топологической реализации. В данной задаче один запуск про- граммы синтеза в автоматическом режиме для 5000 итераций занимал менее 2 минут. Полный цикл анализа линейных и нелинейных характери- стик инженером-разработчиком все- го множества решений, а также выбор итоговой схемы для дальнейшей реа- лизации в топологии потребовали око- ло 4 часов. На рис. 3б–е синей линией показаны частотные характеристики данного синтезированного решения. Разработка топологии На рис. 3а представлена разрабо- танная топология СВЧ ИС СА 16 дБ. Для уменьшения габаритов кристал- ла были выполнены следующие дей- ствия: отрезки входной и выходной линии передачи свёрнуты в виде меандров; все заземляющие отвер- стия на стоках транзисторов объеди- нены в одно. Наличие отрезков линий передачи упрощает интеграцию раз- ряда 16 дБ в состав многоразрядного СА и обеспечивает большую гибкость компоновки, что дополнительно спо- собствует уменьшению общих габари- тов аттенюатора. На входе и выходе СА были добавлены контактные площад- ки и дополнительные отрезки линий передачи для выполнения процедуры L2L-деэмбеддинга. Резисторы в цепях управления были расположены максимально близко к затворам транзисторов для снижения взаимовлияния СВЧ-тракта и трак- та управления. Их размеры выбра- ны в соответствии с рекомендаци- ями фабрики-изготовителя. Ввиду малых токов, протекающих по дан- ным цепям, трассировка была выпол- нена в одном слое металлизации. После завершения разработки топо- логии был выполнен 2,5D ЭМ-анализ, результаты которого показали необхо- димость дополнительной коррекции длин отрезков линий передачи для сохранения соответствия с характери- стиками схемного решения, получен- ного в программе 50ohm Tech Circuit Studio. Наибольшее влияние на изме- нение характеристик (увеличение фазовой ошибки) оказало объедине- ние сквозных отверстий и возникно- вение паразитных связей в линиях передачи. Общее время разработки топологии, включая её коррекцию и проведение двухкратного ЭМ-анализа, составило менее 24 часов. На рис. 3б–е оранжевой линией показаны частот- ные характеристики ЭМ-анализа финальной топологии. Изготовление и измерения Топология СВЧ ИС одноразрядного СА с фазовой коррекцией была изго- товлена по технологическому процес- су 0,25 мкм GaAs pHEMT (АО «Светлана- Рост») и измерена на зондовой станции. На рис. 3б–е зелёной лини- ей показаны измеренные частотные характеристики типового кристалла из выборки после L2L-деэмбеддинга. Заключение В статье представлен пошаговый пример разработки СВЧ ИС одно- разрядного ступенчатого аттенюа- тора с фазовой коррекцией. Рассмо- трены основные этапы: постановка задачи и уточнение требований, син- тез и анализ схемных решений, раз- работка топологии, изготовление и измерения. Показано, что примене- ние интеллектуальной программы 50ohm Tech Circuit Studio позволяет выполнить синтез схемного решения G D S G D S G D S G D S G D S G D S G D S G D S Рис. 2. Синтезированная схема (решение 5)