Импортозамещение в области систем автоматизации проектирования стало новым технологическим стандартом. Особенно остро этот вопрос стоит в высокочастотной электронике. Проектирование компонентов, работающих в диапазонах сверхвысоких частот, требует точности, моделей, верификации и совместимости с оборудованием.

Отказ зарубежных вендоров от поставок или обновлений ПО поставил многие проектные группы в тупик. Но у отечественной промышленности есть свой ответ. Им стала САПР «ГАММА» от компании ГАММА Тех.

Почему СВЧ-проектирование стало таким уязвимым?

Проектирование СВЧ-устройств (усилителей, фильтров, антенн, согласующих цепей, смесителей и т.д.) требует применения высокоточных электромагнитных моделей. Необходима интеграция схемотехнического и полноволнового анализа, а также поддержка САПР-инструментов для постобработки, автоматического подбора параметров, оптимизации структур. 

Ранее подавляющее большинство решений в этой сфере принадлежало зарубежным вендорам (Keysight ADS, AWR Microwave Office, CST, HFSS и др.). При их уходе с российского рынка образовалась технологическая «яма». Инженеры оказались либо без инструментов, либо в условиях сложных, юридически серых обходов лицензирования.

САПР «ГАММА»: не копия, а собственный путь

САПР «ГАММА» не является попыткой «перенести» существующий западный интерфейс и функциональность. Это результат многолетней российской инженерной школы в области СВЧ, электромагнитной совместимости (ЭМС) и радиофизики.

Основные особенности системы:

• программа обладает модульной архитектурой, включающей четыре основных режима работы и механизм их интеграции: полноволновой электромагнитный решатель на основе метода конечных элементов (МКЭ) и метода конечных разностей во временной области (МКР), высокочастотный трассировщик лучей на основе методов геометрической оптики (ГО) и физической оптики (ФО), а также схемотехнический симулятор, объединенные механизмом интеграционного анализа для комплексного проектирования;

• поддержка широкого диапазона частот: от единиц мегагерц (МГц) в полноволновых EM-решателях (МКЭ/МКР) до сотен гигагерц (ГГц) в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах;

• поддержка параметрической оптимизации и анализа влияния параметров;

• поддержка импорта печатных плат из форматов ODB++ и DXF;

Решение разрабатывается и поддерживается компанией ГАММА Тех, хорошо знакомой отечественному радиотехническому сообществу.

Кто уже использует «ГАММУ»

Сегодня САПР «ГАММА» применяется в самых разных сферах и направлениях. Например, в оборонно-промышленном комплексе (радиолокационные станции, радиоразведка, связь), в университетских и научных лабораториях, на предприятиях, разрабатывающих высокочастотные и СВЧ-модули для беспроводной связи, интернета вещей и навигации.

Разработчики отмечают, что после обучения и настройки моделей переход на «ГАММУ» не вызывает трудностей. Особенно это важно для команд, которые не могут позволить себе простой в производственных циклах.

Сравнение с зарубежными САПР: на что способна «ГАММА»?

Что важно знать инженерам?

«ГАММА» предлагает 3D расчетные модели, а также гибкую работу с сеткой, локальными параметрами, задание граничных условий для проектирования:

• согласующих цепей;

• волноводов, фильтров и ответвителей;

• планарных структур (микрополосковые, стриплайновые);

• антенны с тонкой подстройкой параметров.

Линейка продуктов компании представлена несколькими режимами:

Модуль «Метод конечных элементов, МКЭ (FEM)»

Метод конечных элементов — инструмент точного трехмерного моделирования электромагнитных процессов в планарных и объемных СВЧ‑структурах. Он основан на векторных конечных элементах высокого порядка, автоматически строит и адаптирует тетраэдральную сетку, обеспечивая детальное представление криволинейных поверхностей. 

Поддерживается параллельное и распределенное вычисление на платформах Windows и Linux, включая удаленный запуск на HPC-кластерах. Применим в задачах сложной геометрии, параметрического и оптимизационного анализа, включая использование эволюционных алгоритмов.

Модуль «Метод конечных разностей, МКР (FDTD)»

Этот модуль предназначен для широкополосного моделирования во временной области. Благодаря гексаэдральной сетке, нечувствительной к качеству CAD‑геометрии, он особенно эффективен при работе с моделями, содержащими геометрические дефекты. 

Поддерживается ускорение вычислений на графических процессорах (NVIDIA CUDA) и многопроцессорных системах. Включает автоматическую генерацию сетки, анализ с мягкими источниками и преобразование временных данных в частотный спектр (S‑параметры).

Модуль «Трассировщик лучей (Ray Tracing)»

Модуль трассировки лучей сочетает методы геометрической и физической оптики (GO/PO). 

Это гибридный метод для моделирования крупных объектов, таких как самолеты, корабли, БПЛА, а также планирование систем беспроводной связи и анализ электромагнитной совместимости (ЭПР). 

Он позволяет проводить расчет эффективного рассеяния и моделирование взаимодействия волн с окружающей средой на больших электрических масштабах. Интегрируется с 3D-моделированием диаграмм направленности и реального размещения антенн.

Модуль «Схемотехнический анализ (Circuit Analysis)»

Инструмент для проектирования и анализа ВЧ/СВЧ электрических цепей с возможностью совместной работы с электромагнитным моделированием. 

Поддерживает импорт S‑параметров, создание цепей из стандартных и пользовательских элементов, гибкую настройку номиналов компонентов и визуализацию поведения цепей в разных режимах работы. Идеален для фильтров, согласующих цепей, диплексеров и антенно‑фидерных трактов.

Перспективы развития и обновления

САПР «ГАММА» — это не статичное решение. Платформа активно развивается с ориентацией на реальные задачи инженеров и вызовы цифрового проектирования. Разработчики не просто поддерживают текущую функциональность, но и ведут системную работу по расширению возможностей системы. В ближайших релизах планируется:

• поддержка анализа устройств СВЧ электроники на основе ферритов ;

• учет многополюсников, задаваемых S-параметрами, в 3-х мерном электромагнитном моделировании;

• волновые порты произвольного сечения, порты Флоке;

• модуль синтеза диаграммы направленности антенной решетки на основе характеристик единичного элемента;

• поддержка командного процессора, добавление макросов.

Также в фокусе внимания интеграция с языком Python. Это даст возможность автоматизации, построению собственных алгоритмов анализа, генерации моделей и включению.

В то же время совместимость  с операционными системами семейства Linux играет ключевую роль для российских ИТ-компаний в условиях перехода на отечественные технологии. 

В первую очередь, это соответствует государственной политике импортозамещения и технологического суверенитета. Поддержка отечественных дистрибутивов Linux, таких как «Альт», «Астра Линукс» или «РЕД ОС», позволяет использовать САПР «ГАММА» в госсекторе, оборонной промышленности и на критически важных объектах, где применение сертифицированного программного обеспечения строго регламентировано.

Кроме того, использование Linux обеспечивает экономическую выгоду за счет отсутствия лицензий на ОС и лучшей масштабируемости при внедрении. Это особенно актуально для крупных компаний и организаций с распределенной инфраструктурой. Повышенный уровень информационной безопасности, гибкость настройки и возможность автоматизации рабочих процессов делают Linux привлекательной платформой для серьезных инженерных и проектных задач.

Наконец, совместимость с Linux избавляет от зависимости от иностранных вендоров, минимизирует риски, связанные с ограничениями доступа к обновлениям или лицензиям, и расширяет рынок использования САПР «ГАММА» за счет адаптации под современные реалии российской ИТ-сферы. Это позволяет ИТ-компаниям строить устойчивые, независимые и безопасные цифровые экосистемы, не жертвуя качеством и функциональностью инженерных решений. 

Вывод: не компромисс, а стратегическое преимущество

САПР «ГАММА» не является временным решением, чтобы переждать шторм в ИТ-индустрии. Это зрелая альтернатива для тех, кто хочет продолжать проектировать СВЧ-устройства в условиях ограниченного доступа к зарубежным решениям. 

Более того, переход на такую платформу дает возможность укрепить собственную технологическую независимость, получить прямую техническую поддержку в РФ и влиять на развитие инструмента через обратную связь с разработчиком.

Запросите демо версию, изучите интерфейс, опробуйте расчет своей модели. Переход на отечественное оказывается не «вынужденной мерой», а неожиданным апгрейдом.