1引言
微波器件的設計是一項集成度較高的電子機械設計，涉及到多個領域的專業(yè)知識和技能。微波電路主要由模擬電路組成，電平小至微微瓦，大至幾十兆瓦；頻率低端為100 MHz以下，高端為100 GHz以上；電路結構有波導、同軸、微帶、介質波導、鰭線、懸置微帶等；電路受分布參數、電磁場影響大，難以量化。由于在微波頻段參數設計比低頻和數字電路復雜，因而使得微波器件的設計比一般電路的設計困難得多。

但是，如果限定微波器件的設計范圍，設計其中的某一類微波器件，則由于微波器件結構形狀比較穩(wěn)定，可以用一組參數來約定尺寸，而且在產品的開發(fā)中，大部分 設計屬于類似設計，可以通過知識庫等予以限定，其他部分可以通過協同設計來解決。通過對設計任務進行適當的分解，在網絡的支持下，聯合相關知識領域的研究 人員進行協同設計。

網絡協同設計可以使不同地點的管理人員、設計人員、施工人員以及普通用戶等均能同步或異步地參與設計工作，從而提高設計的質量和效率。該設計方式很大程度 上改善了傳統設計中項目管理與設計之間和不同設計階段之間的脫節(jié)問題，具有設計周期短、費用低、質量易于保證等優(yōu)點。

2基本原則
在系統設計之前，首先必須認識到沖突是不可完全消除的，這是因為設計者之間的專業(yè)知識、語意表達、任務理解以及爭論出發(fā)點可能會有不同，而且某些設計問題在學術上可能目前還處于爭鳴階段，難以達成完全的一致。 基于上述原因，一個實用的協同設計系統必須排除以上不可消除的因素，要求滿足以下三條基本原則：

2.1趨同原則
要求所有協同設計工作人員對于設計任務的理解是相同的，至少是可以通過交流來趨向一致的。為了保證此假設成立，協同設計人員必須經常交流。

2.2實用原則
要求協作設計中涉及的知識或學術范圍的沖突是可以通過協商解決的。該原則排除了一些學術爭議的引入，從而保護協同設計的實用性。

2.3全局原則
所有協同設計工作人員均須注重全局的利益，在局部利益與全局利益沖突時做出合理的選擇，從而有利于設計的正常進行。作為小型設計系統，這一點比較容易達 到，但是對于大型設計系統，由于參與人員的多方面差異，要組成一個注重全局利益的設計集體，只能依靠管理手段予以保證。

基于以上原則的系統，可以避免難以解決的沖突，有利于設計任務的高效率、高質量完成。微波器件的協同設計系統中，參與設計的人員可以限制在某個利益集團，因此可以要求微波器件的協同設計系統遵循以上三條原則。

3協同系統設計
協同設計系統主要由用戶端/服務器端/數據庫三層結構組成，如圖1所示。用戶端界面一般由Web瀏 覽器和設計系統客戶端界面兩部分構成，分別完成信息交流和參數設計功能。重點討論協同設計方法，對參數化設計有關內容將另文闡述。服務器端程序主要完成微 波器件設計操作的判別、協調與執(zhí)行，可以包括參數化設計、沖突消解、協同交流、輔助設計和數據庫管理等子系統。該系統中，以協同設計管理系統為核心，協調 各子系統，將用戶端提交的設計經服務器端沖突判斷后反饋用戶，一旦產生沖突，則首先進行系統消解，若失敗則提請用戶使用交流系統進行交流仲裁。

豐富多彩的Web頁面、功能強大的ASP程序、性能穩(wěn)定的數據庫，為實現基于Web的協同設計提供了較好的基礎?；?/span>Web的協同設計，可以在實現產品模型系列化、標準化、模塊化、客戶化的基礎上，將設計結果封裝在網上提供服務。設計人員可以通過Web快速查詢所需設計產品的功能、型號、性能及相應標準等詳細信息(以HTML, VRML, XML, JavaScript等形式)。

4服務器端設計
基于Web的 協同系統，將設計的處理功能都集中在服務器端，主要包括用戶功能設計、沖突消解系統設計和數據庫設計三部分。相應地，服務器端程序擔任著三大職責：一是用 戶權限的判斷與功能設計；二是實現知識推理、約束松弛、回溯和仲裁等沖突消解過程的主要算法；三是用戶需求與數據庫共享之間的協調。系統主要采用ASP(Active Server Page)技術實現算法的編程，面向用戶的部分程序通過HTML、ASP、Javascript、XML實現，面向數據庫的部分程序，由ODBC或ADO等與數據庫連接，通過SQL實現交互。

4.1用戶功能設計
工程設計中，協同設計人員為了能夠完成規(guī)定的設計任務，必須定期召開會議，對設計內容進行探討，以解決彼此的分歧。傳統的現場會議式的協同設計過程，要求相關設計人員必須在指定時間和地點參加會議，浪費了大量的人力、財力和時間。基于Web的協同設計，讓相關人員在計算機前完成相互的協調，這些Web協調會議可以由雙方或多方在某一選定的時間進行。

在基于Web的協同設計系統中，設計人員通過Web瀏覽器進入設計模塊界面，并將設計事件或消息發(fā)送到服務器端，服務器端處理完畢后返回相關信息至用戶界面。

在圖形用戶界面中，協同設計人員的操作功能隨著設計對象的改變而改變，但涉及協同設計的主要功能應該包括以下幾個：
a) 電子白板功能，供協同設計人員在交流時，用于寫字及繪圖；
b) 屏幕傳送與廣播功能，可以將某一協同設計人員的計算機界面?zhèn)魉偷狡渌麉f同設計者；
c) 語音及圖像會議功能，實現多協同設計人員的網絡會議；
d) 資料信息查詢功能，實現設計標準、參考資料及相關信息的網上共享。

由于系統的核心處理程序在服務器端執(zhí)行，可以動態(tài)調整用戶的權限及其相應的處理功能，可以根據用戶喜好選擇用戶界面，因此系統具有更好的安全性與宜人性。

4.2沖突消解設計
沖突是協同設計系統必須面臨的問題，如前所述，微波器件的設計遵循系統設計的三條基本原則，因而可以按照以下步驟消解沖突：
（1）通過知識推理解決一些工程設計者的設計錯誤，避免將錯誤的設計放入共享庫，危害后設計者。例如，微波器件的引腳長度和過渡圓角有特定的規(guī)范，若設計人員在設計時忽略了這一規(guī)范，則知識推理可以指出其錯誤，并要求改正后再次提交。

（2） 放寬一些約束條件或忽略次要約束來平衡多方面利益，達到沖突消解的目的。例如，微波器件外觀設計時，外觀設計人員和功能設計人員對于形狀提出的設計準則， 如果相互沖突，則系統以功能設計人員的準則為主約束，外觀設計人員的準則為次要約束，進行適當的約束放寬后確定最優(yōu)設計。

（3）利用回溯技術找到回溯點，修改不相容的環(huán)境及相應的結構模型以消除沖突。因此在數據庫設計時，應將設計人員的所有操作記錄備查，以便在發(fā)生沖突時回溯記錄。需要特別注意的是，回溯的方法一般應與其他沖突消解方法聯合使用。

（4） 采用仲裁的方法，消除難協調沖突。當上述方法不能有效地消除沖突時，而沖突涉及的協同人員不肯為沖突消解做出讓步時，沖突的消解必須通過仲裁來完成。仲裁 是一個反復交互與逐漸求解的過程，在這個過程中，沖突各方必須反復交互并提出修改建議及其相應的理由，直至最終達成一致，消解沖突。仲裁有自動仲裁和人工 仲裁兩種，前者通過編程實現，編程復雜，通用性較差，而后者一般通過會議交流來解決，通用性好，效率較低。

值得注意的是，在實際應用中，上述四步消解沖突方法，往往是交叉循環(huán)進行的。為了有效地解決沖突，協同設計人員可以借助于基于Web的交流平臺來實現相互之間的通訊，可以使用語音、圖像、電子白板等多種交流方式進行交流，反復使用上述消解步驟。

4.3數據庫設計
系統的數據庫可采用SQL Server或Oracle等具有自組織、自管理功能的數據庫系統，主要完成數據的存取，同時還可以使用部分增強功能以減輕程序設計任務。如采用視圖功能，可以建立多個數據表的關聯，采用觸發(fā)器或存儲過程可以執(zhí)行部分數據計算任務。根據協同系統需要，數據庫可以劃分為：

a) 產品參數庫，存放參數化設計之后的產品樣本；
b) 產品設計庫，存放所設計產品的具體參數；
c) 產品知識庫，存放產品的基本設計規(guī)范，作為知識推理的主要依據；
d) 共享規(guī)則庫，存放共享規(guī)則，作為解決沖突的判斷依據；
e) 資料信息庫，存放產品設計相關文獻資料，也包括已有的設計經驗等；
f) 用戶行為庫，記錄用戶的操作行為，在解決沖突時可以回溯以往操作；
g) 用戶資料庫，存放用戶基本信息。

數據庫的備份設計和安全設計也是數據庫設計的重要環(huán)節(jié)，應經常檢查系統的安全性能，保障數據庫安全可靠。

5結論與展望
結合微波器件的特點，設計了基于Web的協同設計系統。在設計前期，應該充分分析設計對象的屬性，制定合理的設計規(guī)則，建立相應的知識庫和數據庫，則可以避免或減少一些沖突的產生，有利于進一步 協同設計的順利進行。在協同設計過程中，設計人員之間應該經常通過網絡相互溝通設計情況。特別是應該多使用系統的交互功能，與輔助設計系統或其他設計人員 多交流。針對微波器件設計而提出的協同設計框架，對于電子器件的協同設計具有一定的指導意義和實際參考價值。