В зависимости от вида обрабатываемого сигнала интегральные схемы (ИС) можно условно разделить на три группы: аналоговые, цифровые и аналого-цифровые. В настоящем проекте основное внимание уделяется разработке новых подходов к автоматизированному проектированию подгруппы аналоговых ИС - сверхвысокочастотных (СВЧ) монолитных интегральных схем (МИС), применяемым при построении приемопередающих модулей (ППМ) активных фазированных антенных решеток (АФАР). К базовым функциональным узлам ППМ АФАР относят следующие СВЧ МИС: коммутаторы, многоразрядные аттенюаторы и фазовращатели. При этом наблюдается явный переход от концепции СВЧ однофункциональных МИС (одна ИС - один функциональный узел) к концепции, так называемых СВЧ многофункциональных интегральных схем (СВЧ МФИС) и “систем-на-кристалле” (СнК), которые реализуют в составе одной МИС несколько функциональных узлов. Такой подход позволяет создавать качественно новые системы, в том числе значительно улучшить основные технические параметры РЭС, кардинально снизить массу и габариты аппаратуры, повысить надежность ее функционирования, уменьшить трудоемкость и себестоимость изготовления радиоэлектронных изделий в серийном производстве.
В связи с этим, без развития технологий СВЧ МФИС невозможно создание перспективных средств космической, спутниковой, персональной и сотовой связи, телекоммуникационных систем, гигабитовых цифровых систем передачи данных, глобальных информационных и навигационных систем, глобальных систем цифрового телевидения и т.д. Кроме того, применение СВЧ МФИС оказывает решающее влияние на качество современных средств вооружений, включая системы радиолокации, связи, разведки, противодействия, высокоточного оружия и др.
Постоянное совершенствование полупроводниковых технологий изготовления СВЧ МИС (GaAs, GaN, Si, SOI/SOS) и освоение все более высокочастотных диапазонов, а также расширение гражданских применений (автомобильные радары, связь 4G и 5G, интернет вещей, робототехника и др.) привело к высокому росту количества разрабатываемых СВЧ МИС во всем мире. Однако скорость развития данной области сдерживается высокой трудоемкостью и стоимостью проектирования МИС и МФИС, а также дефицитом квалифицированных разработчиков.
Наиболее сложным этапом при проектировании СВЧ МФИС является создание схемных решений функциональных узлов и топологии, удовлетворяющих поставленным требованиям. Дополнительные трудности разработки данных устройств связаны с их работой в СВЧ диапазоне, так как полученные схемные решения должны учитывать распределенный характер электронных компонентов и их паразитные параметры, взаимовлияние функциональных узлов друг на друга, особенности конкретной технологии изготовления. Этот этап требует значительных затрат времени и труда разработчика и во многом определяет качественные характеристики устройств. В то же время, он наименее формализован и автоматизирован. В настоящее время отсутствуют систематические подходы, позволяющие выполнить автоматизированный синтез схемных решений СВЧ МФИС по комплексу требований с учетом технологической реализуемости. Приведенные обстоятельства указывают на актуальность поставленной в проекте проблемы.
Качественно новым решением для преодоления указанных трудностей и ограничений представляется применение к задачам автоматизированного синтеза СВЧ МФИС принципов искусственного интеллекта (ИИ). Во многих работах указывается, что наличие модулей автоматизированного синтеза элементной базы будет неотъемлемой частью интеллектуальных систем автоматизированного проектирования (САПР) следующего поколения.

На страницу проекта