Tecnologia RF - Analisi del circuito ad alta frequenza in CAD

Analisi del circuito ad alta frequenza in CAD

Produttori di PCB: Quando la frequenza di funzionamento è più alta (circa 2 GHz), la lunghezza d'onda del segnale può essere gradualmente confrontata con la dimensione del dispositivo. L'impedenza dell'induttore di chip presenta un'evidente caratteristica di distribuzione, cioè, diverse impedenze esistono in diverse posizioni di riferimento. In condizioni ad alta frequenza, la risposta del circuito del dispositivo può variare con le sue dimensioni e la struttura spaziale. I parametri convenzionali di misura dell'impedenza non possono più riflettere accuratamente le caratteristiche di risposta del circuito reale. Prendiamo ad esempio il circuito RF dell'amplificatore di potenza di un certo modello di telefono cellulare. Due degli induttori ad alta frequenza (frequenza operativa 1.9GHz) utilizzati per la corrispondenza dell'impedenza utilizzano induttori fotolitografici del film. Se si utilizzano le stesse specifiche e precisione, il valore Q è significativamente più alto. L'induttore di chip laminato (strumento di misura HP-4291B) è stato sostituito, ma il risultato è stato che il guadagno di trasmissione del circuito è diminuito di quasi il 10%. Mostra che lo stato corrispondente del circuito è degradato. Il metodo di analisi a bassa frequenza ovviamente non può spiegare con precisione il problema dell'applicazione ad alta frequenza. Non è adatto concentrarsi solo sull'analisi ad alta frequenza degli induttori di chip con L () e Q (), almeno non sufficiente.

La teoria del campo elettromagnetico è spesso utilizzata in ingegneria per analizzare problemi applicativi ad alta frequenza con caratteristiche distribuite. Generalmente, nella misura degli induttori di chip con un analizzatore di impedenza (HP-4291B), la precisione di misura può essere aumentata a circa 0,1nH per mezzo della compensazione del dispositivo e della calibrazione dello strumento, che è teoricamente sufficiente per garantire i requisiti di precisione per la progettazione del circuito. Tuttavia, il problema che non può essere ignorato è che i risultati della misurazione in questo momento riflettono solo le prestazioni dei parametri tra le interfacce dell'elettrodo terminale del dispositivo di induttanza nello stato corrispondente (l'apparecchio di misura è progettato per essere accuratamente abbinato), E la distribuzione elettromagnetica interna del dispositivo di induttanza e i requisiti dell'ambiente elettromagnetico esterno, ma non è riuscito a riflettere. L'induttanza dello stesso parametro di prova può avere stati di distribuzione elettromagnetica completamente diversi a causa di diverse strutture interne degli elettrodi. Nelle condizioni ad alta frequenza, l'ambiente effettivo di applicazione del circuito degli induttori del chip (corrispondenza approssimativa, montaggio denso, influenza della distribuzione PCB) e l'ambiente di prova sono spesso presenti differenze, è molto facile produrre varie riflessioni complesse vicino-campo e lievi cambiamenti nei parametri di risposta effettivi (L, Q). Per l'induttanza di bassa induttanza nel circuito RF, questo tipo di influenza non può essere ignorato. Noi chiamiamo questo tipo di influenza "influenza distribuita".

Nella progettazione di circuiti ad alta frequenza (compresi i circuiti digitali ad alta velocità), considerazioni quali le prestazioni del circuito, la selezione del dispositivo e la compatibilità elettromagnetica si basano solitamente sull'analisi di dispersione della rete (parametri S), sull'analisi dell'integrità del segnale, sull'analisi di simulazione elettromagnetica, sull'analisi di simulazione del circuito, ecc. Significa considerare in modo completo le prestazioni del sistema di circuito effettivo. Mirando al problema di "influenza distribuita" dei dispositivi di induttanza del chip, una soluzione fattibile è eseguire la simulazione elettromagnetica strutturale dei dispositivi di induttanza ed estrarre accuratamente i parametri corrispondenti del modello del circuito SPICE come base per la progettazione del circuito, riducendo così efficacemente l'induttanza L'influenza degli errori nelle applicazioni di progettazione ad alta frequenza. I parametri tecnici dei prodotti dell'induttore di chip delle principali società straniere (giapponesi) dei componenti includono principalmente i parametri S, che di solito possono essere utilizzati per l'analisi accurata dell'applicazione ad alta frequenza.

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