Technique RF - Analyse des circuits haute fréquence en CAD

Analyse des circuits haute fréquence en CAD

Fabricant de PCB: lorsque la fréquence de fonctionnement est élevée (environ 2 GHz), la longueur d'onde du signal peut être progressivement comparée à la taille de l'appareil. L'impédance de l'inductance à lame présente des caractéristiques distinctives de distribution, c'est - à - dire la présence de différentes impédances à différents endroits de référence. Dans des conditions de haute fréquence, la réponse du circuit du dispositif peut varier en fonction de sa taille et de sa structure spatiale. Les paramètres de mesure d'impédance traditionnels ne reflètent plus avec précision les caractéristiques de réponse du circuit réel. Prenez par exemple le circuit d'amplificateur de puissance RF d'un certain modèle de téléphone portable. Les deux inducteurs haute fréquence (fréquence de fonctionnement 1,9 GHz) utilisés pour l'adaptation d'impédance utilisent des inducteurs à membrane photolithographique. Si vous utilisez les mêmes spécifications et la même précision, la valeur Q sera nettement plus élevée. L'inducteur empilé (instrument de mesure HP - 4291b) a été remplacé, mais le gain de transmission du circuit a diminué de près de 10%. Cela indique une diminution de l'état de correspondance du circuit. Les méthodes d'analyse à basse fréquence ne permettent évidemment pas d'expliquer avec précision le problème des applications à haute fréquence. Se concentrer uniquement sur l'analyse haute fréquence des inductances à puce avec l () et q () n'est pas approprié, du moins pas suffisant.

La théorie des champs électromagnétiques est souvent utilisée en ingénierie pour analyser les problèmes d'application à haute fréquence avec des propriétés de distribution. En règle générale, lors de la mesure d'inducteurs à puce avec un analyseur d'impédance (HP - 4291b), la précision de la mesure peut être augmentée à environ 0,1 NH par compensation de la pince et étalonnage de l'instrument, ce qui est théoriquement suffisant pour assurer les exigences de précision de la conception du circuit. Cependant, un problème non négligeable est que les résultats des mesures à ce stade ne reflètent que les performances des paramètres entre les interfaces d'électrodes aux bornes du dispositif inductif à l'état apparié (les pinces de mesure sont conçues pour être exactement appariées), Et les exigences relatives à la distribution électromagnétique interne des dispositifs inductifs et à l'environnement électromagnétique externe, qui ne sont pas reflétées. En raison de la structure différente des électrodes internes, les inductances d'un même paramètre de test peuvent avoir des états de distribution électromagnétique complètement différents. Dans des conditions de haute fréquence, il existe souvent des différences entre l'environnement d'application réel du circuit (adaptation approximative, installation intensive, influence de la distribution PCB) et l'environnement de test des inducteurs à puce. Il existe des différences qui peuvent facilement produire une variété de réflexions complexes en champ proche et de légères variations des Paramètres de réponse réels (L, q). Pour une inductance faible dans un circuit radiofréquence, cet effet n'est pas négligeable. Nous appelons cette influence « influence distribuée ».

Dans la conception des circuits haute fréquence, y compris les circuits numériques à grande vitesse, des considérations telles que la performance du circuit, le choix du dispositif et la compatibilité électromagnétique sont généralement basées sur l'analyse de diffusion du réseau (paramètre s), l'analyse de l'intégrité du signal, l'analyse de simulation électromagnétique, l'Analyse de simulation de circuit, etc. Méthode de prise en compte intégrée des performances réelles des systèmes de circuits. Pour le problème de "l'impact distribué" des dispositifs inductifs à puce, une solution viable consiste à effectuer une simulation électromagnétique structurelle des dispositifs inductifs, en extrayant avec précision les paramètres du modèle de circuit Spice correspondant comme base de la conception du circuit, réduisant ainsi efficacement l'inductance. L'impact des erreurs sur les applications de conception à haute fréquence. Les paramètres techniques des produits inductifs à puce des principales sociétés de composants étrangères (Japon) comprennent principalement le paramètre s, qui peut généralement être utilisé pour une analyse précise des applications à haute fréquence.

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