Современная электроника №3/2019

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 50 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2019 С ИНТЕЗ ЧАСТНОГО РЕШЕНИЯ Необходимость данного этапа выте- кает из требования детальной прора- ботки синтезируемого объекта. Этот этап можно охарактеризовать как решение задачи поиска конкретных параметров элементов или других при- знаков заданного общего решения. При этом исходным и конечным объектом синтеза является некоторая образная или знаковая модель системы. В начале выполнения этапа необ- ходимо скорректировать исходные данные (6) – совокупность , т.е. существенно оптимизировать исход- ные данные. В частности, следует существенно уменьшить число n пока- зателей качества во множестве (5): . Следует исключить не- которые показатели, которые не явля- ются определяющими при синтезе частного решения объекта. Пусть выбрана совокупность исход- ных данных: , где – скорректиро- ванные совокупности указанных выше частных ограничений ( ). Отличительной особенностью 4-го этапа синтеза является возможность полнойформализации протекающих в объекте процессов и отсюда –формаль- ной (математической) записи или . Задача синтеза 4-го этапа имеет сле- дующуюматематическуюформулиров- ку. Пусть задано множество исходных состояний проектируемой системы: с конечным числом t элементов . Тогда результатом решения задачи синтеза является выбор такого состояния вектора системы, кото- рое обеспечивает наибольшее возмож- ное значение обобщённого показате- ля качества системы: на заданном множестве D 4 простран- ства . Данная задача синтеза частного решения соответствует общей постановке задач синтеза и представ- ляет собой экстремальную задачу нели- нейного математического программи- рования, поскольку для большинства синтезируемых систем целевая функ- ция является нелинейной. Более того, во многих случаях в задан- ной области поиска является многоэк- стремальной функцией. Поиск частного решения есть не что иное, как процесс разработки элек- трической принципиальной схемы, где основным критерием оптимиза- ции выступает динамический диапа- зон по компрессии 1 дБ. Далее разра- батываются перечень элементов, спе- цификация, печатная плата, 3D-модель корпуса и весь комплект конструктор- ской и эксплуатационной документа- ции, необходимый для изготовления опытного образца конечного продукта. При разработке печатной платы кон- структор руководствуется требования- ми по электромагнитной совместимо- сти, обеспечивая наилучшую в своём классе межканальную развязку (более 60 дБ), создавая топологию печатно- го узла в виде набора многоячеистых структур, показанных на рисунке 5. При разработке 3D-модели корпуса конструктор руководствуется требо- ваниями по электромагнитной совме- стимости отдельных узлов (ячеек) пла- ты между собой с целью обеспечения параметра 8 таблицы 2 («Динамический диапазон по побочным спектральным составляющим»). Для этого в данной разработке рельеф корпуса укрупнён- но повторяет рисунок печатной платы (земляные дорожки соответствуют тор- цевым поверхностям корпуса). Таким образом, на основе синтези- рованной структуры, приведённой на рисунке 4, был изготовлен 4-канальный приёмный модуль, изображённый на рисунке 6. П РОВЕРКА ВЫПОЛНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ УСЛОВИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ Необходимость данного этапа про- ектирования обусловлена следующи- ми соображениями. Не следует думать, что решение сформулированных ранее на 2-м, 3-м, 4-м этапах задач даже при самых совершенных методах синтеза всегда позволяет гарантировать нахож- дение оптимального варианта системы для всех без исключения сложных усло- вий функционирования. В большин- стве случаев для этих условий возни- кает потребность в проведении анализа некоторых дополнительных показате- лей множества (5), весьма важных для данной области использования. В неко- торых случаях требуется осуществить проверку при других ограничениях . Необходимость проверки некото- рых условий функционирования тре- бует формулирования и решения задач анализа, которые в общем виде форму- лируются следующим образом. Задана структура системы, необ- ходимо определить показатели каче- ства объекта, количествен- но характеризующие определённые его свойства ( ): . Задачу анализа при наличии опыт- ного образца многоканального при- ёмного устройства принято решать экспериментальным методом. Изме- рение основных функций системы Рис. 5. Топология печатного узла многоканального приёмного устройства Рис. 6. Внешний вид многоканального приёмного устройства S-диапазона (14) (15) (16) (17)