Современная электроника №6/2026

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 4 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2026 Рис. 1. Интерфейс SimPCB Lite: ввод геометрических и материальных параметров CPW-структуры В статье представлены результаты сравнительного исследования точности расчёта электрофизических характеристик копланарной линии передачи (CPW) на подложке арсенида галлия (GaAs) с использованием двух инструментов численного анализа: быстрого 2D-решателя на основе метода граничных элементов (BEM) – SimPCB Lite – и полноволнового 3D-симулятора Ansys HFSS, реализующего метод конечных элементов (МКЭ). Сравнение выполнено в диапазоне частот от 1 до 50 ГГц. Показано, что расхождение по волновому сопротивлению не превышает 0,89% во всём рассматриваемом диапазоне, тогда как отклонение по потерям на 50 ГГц составляет не более 0,05 дБ на отрезке линии длиной 2 мм. Установлена граница надёжного применения квазистатического BEM-подхода при проектировании СВЧ МИС и сформулированы практические рекомендации по выбору инструмента в зависимости от этапа проектирования и рабочего диапазона частот. Вячеслав Кухарук, Виктор Ухин, Дмитрий Коломенский, Владислав Дворников Введение Проектирование монолитных интегральных схем (МИС) для СВЧ- диапазона предполагает обязатель- ный расчёт линий передачи на начальном этапе синтеза топологии. При этом инженер традиционно стал- кивается с компромиссом между ско- ростью получения результата и его точностью. Быстрые квазистатиче- ские калькуляторы, использующие аналитические или полуаналитиче- ские модели, обеспечивают результат за секунды, однако их применимость при высоких частотах ограничена принятыми упрощениями. Полно- волновые 3D-симуляторы, такие как Ansys HFSS, обеспечивают высокую точность за счёт численного реше- ния уравнений Максвелла в полном объёме, но требуют значительных вычислительных ресурсов и времени. Настоящая работа посвящена коли- чественной оценке расхождения результатов, получаемых в системе инженерного анализа SimPCB Lite (2D-решатель на основе метода гра- ничных элементов, BEM) и полно- волновом 3D-симуляторе Ansys HFSS (метод конечных элементов, МКЭ) применительно к расчёту копла- нарной линии передачи на подлож- ке GaAs в диапазоне 1–50 ГГц. Цель исследования – определить грани- цы применимости квазистатическо- го BEM-подхода на этапе первичного синтеза топологии СВЧ МИС. Описание модели и материалов В качестве объекта исследования выбрана копланарная линия пере- дачи (Coplanar Waveguide, CPW) без экранирующей земляной плоско-