PCB技術 - CADでの高周波回路（PCB）の分析

CADでの高周波回路の分析

動作周波数が高くなると（約2GHz）、信号波長は徐々にデバイスサイズに一致する可能性があります。チップインダクタのインピーダンスは明らかな分布特性を示します。つまり、異なる基準位置に異なるインピーダンスが存在します。高周波では、デバイスの回路応答はそのサイズと空間構造によって異なります。従来のインピーダンス測定パラメータでは、実際の回路の応答特性を正確に反映することはできません。携帯電話のRFパワーアンプ回路を例にとると、インピーダンス整合に使用される2つの高周波インダクター（動作周波数1.9GHz）はフォトリソグラフィー薄膜インダクターです。同じ仕様と精度でQ値が大幅に高い積層チップインダクタ（測定器hp-4291b）を交換した場合、回路の伝送ゲインは約10％低下します。回路の整合状態が低下していることを示しています。低周波分析法では、高周波の応用を正確に説明できないことは明らかです。Lとqを使用したチップインダクタの高周波解析に注意を払うことは、少なくとも十分ではありません。

電磁界理論は、エンジニアリングにおける分布特性に関する高周波アプリケーションの問題を分析するためによく使用されます。一般に、インピーダンスアナライザ（hp-4291b）によるチップインダクタの測定では、フィクスチャ補正と機器校正によって測定精度を約0.1nhに向上させることができます。これは、理論上の回路設計の精度要件を保証するのに十分です。ただし、この時点での測定結果は、整合状態（測定フィクスチャが正確に整合するように設計されている）でのインダクタンスデバイスの端部電極インターフェース間のパラメータ性能のみを反映し、内部電磁インダクタンスデバイスの分布および外部電磁環境要件は反映されていません。同じテストパラメータを持つインダクタは、内部電極構造が異なるため、電磁分布が完全に異なる場合があります。高周波条件下では、チップインダクタの実際の回路アプリケーション環境（近似マッチング、高密度実装、PCB分布の影響）は、多くの場合、テスト環境とは異なります。さまざまな複雑な近接場反射を生成するのは非常に簡単であり、実際の応答パラメータ（L、q）がわずかに変化します。RF回路のインダクタンスが低い場合、この影響は無視できません。これを「分散影響」と呼びます。チップインダクタのPCB分布の影響）は、多くの場合、テスト環境とは異なります。さまざまな複雑な近接場反射を生成するのは非常に簡単であり、実際の応答パラメータ（L、q）がわずかに変化します。RF回路のインダクタンスが低い場合、この影響は無視できません。これを「分散影響」と呼びます。チップインダクタのPCB分布の影響）は、多くの場合、テスト環境とは異なります。さまざまな複雑な近接場反射を生成するのは非常に簡単であり、実際の応答パラメータ（L、q）がわずかに変化します。RF回路のインダクタンスが低い場合、この影響は無視できません。これを「分散影響」と呼びます。

高周波回路（高速デジタル回路を含む）の設計では、回路性能、デバイスの選択、電磁適合性を考慮して、実際の回路システムの動作性能は、一般にネットワーク散乱分析（パラメータ）によって考慮されます。信号整合性分析、電磁シミュレーション分析、回路シミュレーション分析など。チップインダクタの「分散影響」問題を考慮して、実行可能な解決策は、インダクタで構造電磁シミュレーションを実行し、対応するSPICE回路モデルパラメータを高周波設計アプリケーションにおけるインダクタンスデバイスのエラーの影響を効果的に低減するための回路設計の基礎。外国（日本）の主要部品企業によって製造されたチップインダクタの技術パラメータのほとんどには、正確な高周波アプリケーション分析に使用できるパラメータが含まれています。