Современная электроника №6/2026

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 6 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2026 сохраняется практически неизмен- ным во всём частотном диапазоне. Данное обстоятельство свидетель- ствует о наличии небольшого кон- стантного расхождения в расчётном значении эффективной диэлектриче- ской проницаемости εeff , а не о дегра- дации численного метода с ростом частоты. Для задачи первичного синтеза топологии – подбора ширины цен- трального проводника W и зазора G под целевой импеданс – такой уро- вень точности является достаточ- ным. Применение SimPCB Lite на дан- ном этапе не требует верификации в Ansys HFSS. Потери в линии Результаты сравнения общих потерь (погонного коэффициента затухания αdB) приведены в табл. 3 и на рис. 4. Наблюдается систематическое занижение потерь в SimPCB Lite по сравнению с результатами HFSS, нарастающее с ростом частоты. На частоте 50 ГГц относительное рас- хождение достигает 18%, однако в абсолютных единицах отклонение составляет лишь 0,05 дБ на отрезке линии длиной 2 мм, что соизмеримо с погрешностью измерения реально- го устройства. Физическая причина занижения потерь в BEM-подходе связана с упрощённым учётом скин-эффекта в тонком (T = 2 мкм) золотом про- воднике и краевых токовых эффек- тах в области зазора. При частотах выше ~25 ГГц глубина скин-слоя в золоте становится значительно меньше толщины металлизации, и пространственное перераспреде- ление тока по периметру сечения проводника оказывает существен- ное влияние на активные потери. В Ansys HFSS эти эффекты обраба- тываются численно через адаптив- ную трёхмерную сетку на поверхно- сти металла. Для большинства задач первично- го синтеза такая точность является приемлемой. Тем не менее при про- ектировании устройств с жёсткими требованиями к вносимым потерям (малошумящие усилители, полосовые фильтры с высокой добротностью) на частотах свыше 25–30 ГГц использо- вание только SimPCB Lite недостаточ- но – требуется верификация в полно- волновом симуляторе. Рис. 3. Зависимость волнового сопротивления Z 0 от частоты: SimPCB Lite и Ansys HFSS Рис. 4. Зависимость общих потерь αdB от частоты: SimPCB Lite и Ansys HFSS Таблица 2. Сравнение значений волнового сопротивления Z 0 FREQ (ГГц) Zo_SimPCB Lite (Ом) Z0_Ansys (Oм) Откло- нение (Ом) Откло- нение (%) 1 52,29 51,87 0,42 0,81 5 51,48 51,06 0,42 0,82 10 51,34 50,92 0,42 0,82 15 51,27 50,85 0,42 0,83 20 51,22 50,8 0,42 0,83 25 51,19 50,76 0,43 0,85 30 51,16 50,73 0,43 0,85 35 51,14 50,7 0,44 0,87 40 51,12 50,68 0,44 0,87 45 51,1 50,66 0,44 0,87 50 51,09 50,64 0,45 0,89 Макс. откл-е 0,45 0,89 Таблица 3. Сравнение общих потерь в линии αdB FREQ (ГГц) αdb_ SimPCB Lite (дБ) αdb_ Ansys (дБ) Откло- нение (дБ) Откло- нение (%) 1 –0,05 –0,05 0,00 0,00 5 –0,07 –0,07 0,00 0,00 10 –0,09 –0,1 0,01 –10,00 15 –0,11 –0,12 0,01 –8,33 20 –0,13 –0,15 0,02 –13,33 25 –0,15 –0,17 0,02 –11,76 30 –0,17 –0,19 0,02 –10,53 35 –0,18 –0,21 0,03 –14,29 40 –0,2 –0,23 0,03 –13,04 45 –0,21 –0,25 0,04 –16,00 50 –0,22 –0,27 0,05 –18,52 Макс. откл-е 0,05 18,52