Основные рекомендации по использованию инструктивно-методических материалов
Инструктивно-методические материалы (ИММ) к лабораторному курсу "Компьютерные средства решения задач радиофизики" содержат основные теоретические сведения по курсу "Компьютерные средства решения задач радиофизики", задания к лабораторным работам и пояснения к ним. Для каждой лабораторной работы указывается максимальное число баллов за ее выполнение.
В пояснениях к лабораторным работам даются основные сведения, которые могут понадобиться студенту при выполнении данной работы. Здесь же могут быть приведены гиперссылки на другие источники информации по теме данной работы, что позволяет быстро перейти к ним (по нажатию мышкой на гиперссылке).
1. Использование системы Microwave Office для решения задач радиофизики Основные сведения о системе Microwave Office
Основные сведения о системе Microwave Office изложены в конспекте лекций по курсу "Компьютерные средства решения задач радиофизики", который представлен в электронной форме файлом ..\Конспект по Компьютерным средствам решения задач радиофизики\Компьютерные средства решения задач радиофизики.doc.
Элементы пользовательского интерфейса программной среды Microwave Office
Основные сведения об элементах пользовательского интерфейса изложены в подразделе 1.2.2 конспекта лекций по курсу "Компьютерные средства решения задач радиофизики", который представлен в электронной форме файлом ..\Конспект по Компьютерным средствам решения задач радиофизики\Компьютерные средства решения задач радиофизики.doc.
Окно среды проектирования Microwave Office (см. рис. 1.0.1) имеет все стандартные атрибуты окна Windows-приложения и интуитивно понятный интерфейс.
Рис. 1.0.1. Окно среды проектирования Microwave Office
В нем можно выделить четыре основных элемента:
меню команд;
панель инструментов (Toolbar);
окно просмотра проектов;
рабочее окно проекта.
Окно просмотра проектов (Project View) – многостраничное окно. Оно расположено в левой части окна среды проектирования и имеет несколько вкладок (Project, Elements, Layout). Вкладка Project отражает иерархическую структуру текущего проекта. Она служит для задания или корректировки структуры проекта и параметров моделирования. Вкладка Elements содержит каталог элементов. Она предназначена для поиска и включения в проект необходимой модели элемента. Вкладка Layout предназначена для работы с топологиями, соответствующими отдельным схематическим модулям проекта, и управления библиотеками топологических примитивов.
Основы работы в Microwave Office
Процесс схемотехнического проектирования в Microwave Office, как правило, проводиться в следующей последовательности: 1) создание схемы; 2) ее анализ; 3) представление результатов моделирования.
Чтобы создать новый проект необходимо выполнить команды File / New Project. После этого следует присвоить проекту какое-либо имя. Для этого выполняют команды File / Save Project As и в открывшемся окне выбирают папку, в которой будут храниться проекты, а затем сохраняют проект под определенным именем. Затем выполняют предварительную установку размерностей параметров элементов.
Создание схемы осуществляется следующей последовательностью команд меню Project / Add Schematic / New Schematic. Перед тем как приступить к размещению элементов схемы подключают необходимые файлы с данными некоторых элементов, которые могут быть использованы в схеме. Для этого устанавливают курсор на раздел Data Files в окне просмотра проектов и нажимают правую кнопку мыши. В открывшемся окне меню выполняют команду Import Data File, в результате чего открывается диалоговое окно Open, которое позволяет найти и выбрать нужный файл.
Для размещения элементов схемы в окне просмотра проектов открывают вкладку Elements и в списке библиотек открывают, например, библиотеку Subcircuits. В нижней части окна открывается список моделей данной библиотеки. Выбирают нужный элемент и "перетаскивают" (метод Drag&Drop) его в правое окно (окно редактора схем). Для изменения параметров элемента и его редактирования необходимо выполнить на изображении этого элемента двойное нажатие мышки, в результате которого должно открыться окно для редактирования свойств элемента Свойства: Element Options. Например, для того чтобы изменить схемное обозначение элемента в этом окне необходимо перейти на вкладку Symbol. Там содержится перечень имен схемных обозначений элементов. Выбирают подходящее имя символа, которое более всего соответствует данному элементу, вид которого тут же отображается.
Затем приступают к определению выходов и общих узлов создаваемой схемы. Обычно подключают к входным клеммам специальные схемные элементы – порты, а к общим ("заземляемым") узлам – схемный элемент "земля". Для размещения порта необходимо выбрать левой кнопкой мыши пиктограмму Port (или команду меню Draw / Add Port) и переместить курсор в окно редактора схем, в котором появится изображение данного схемного элемента, перемещающееся вместе с курсором. Если для удобства расположения порта (как и любого другого элемента схемы) требуется его вращение, то необходимо нажать правую кнопку мыши. При однократном нажатии элемент будет повернут на 90°. Далее следует совместить вывод порта и соответствующий входной или выходной вывод. После нажатия левой кнопки мыши положение порта фиксируется, и их выводы будут соединенными. Для подключения земли на панели инструментов необходимо выбрать пиктограмму Ground (или команду меню Draw / Add Ground), поступая далее как с портом.
Часто для удобного графического представления схемы требуется изменить расположение описания какого-либо из элементов схемы. С этой целью необходимо выделить описание (щелкнуть на нем левой кнопкой мыши), установить курсор внутрь отмеченного прямоугольника, нажать левую кнопку мыши, не отпуская ее переместить объект в требуемое место и отпустить кнопку.
Для установки частот моделирования необходимо в окне просмотра проектов перейти на вкладку Project. После этого двойным щелчком левой кнопки мыши на разделе Project Options открыть диалоговое окно с вкладкой Frequencies. В окне Start(GHz) вводится значение начальной частоты диапазона, в окне Stор(GHz) – значение конечной частоты и в окне Step(GHz) – величина шага по частоте. Если требуется, то в окне Sweep Type выбирается линейный или логарифмический законы изменения частоты. После нажатия кнопки Apply значения частот, на которых будет моделироваться схема, отображаются в окне Current Range.
Затем необходимо выбрать способ представления результатов моделирования. В качестве способа представления результатов моделирования наиболее часто выбирают графический, то есть строят графики интересующих зависимостей. Для этого в окне просмотра проектов Project нужно щелкнуть правой кнопкой мыши на разделе Graphs. В открывшемся меню левой кнопкой мыши выбирают команду Add Graph, в результате выполнения которой открывается окно Create Graph. Для использования прямоугольной системы координат выбирают опцию Rectangular в окне Graph Type, а в окне Graph name можно задать имя графика (любое имя, выбранное пользователем).
Чтобы график что-то отображал, необходимо выбрать тип результирующих характеристик и параметров и связать их с графиком. Для этого в окне просмотра проектов Project необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на имени графика, с которым будет установлена связь. В открывшемся меню левой кнопкой мыши выбирают команду Add Measurement, в результате выполнения которой открывается окно Add Measurement (окно Add Measurement можно открыть, воспользовавшись меню команд, выполнив команды Project / Add Measurement). Там в окне Meas. Type выбирают вид анализа, например, Linear (моделируется линейная схема). В окне Measurement выбирается имя рассчитываемого (результирующего) параметра (того, который связывается с графиком). В окне Data Source Name нужно задать имя моделируемой схемы.
Для анализа (моделирования) схемы необходимо выбрать на панели инструментов пиктограмму Analyze, на которой нажать левую кнопку мыши. Полученная зависимость рассчитываемого (результирующего) параметра от частоты отобразится на соответствующем графике.