PCB技術 - 工具ソフトウェアPCBの性能のシミュレーション

一般に, のプロパティ 回路基板 材料はファイナルのパフォーマンスと大いに関係がある 回路基板 ( PCB), 特にRFで/マイクロ波周波数. パラメータ 回路基板 材料, such as dielectric constant (Dk), dissipation factor (Df), and even the 厚さ of the 材料 will affect different transmission ラインs (例えば microストリップライン, strip ライン, coplanar waveguide) in high-frequency circuits Performance. 幸い, 異なるパフォーマンスを予測できるシンプルで効率的なツールソフトウェアがあります 高周波伝送線路 と別の処理 回路基板 材料, which is the microwave impedance (MWI) calculation software provided by Rogers Corporation.

ソフトウェアは、マイクロソフトWindows 10オペレーティングシステム（OS）を実行することができます任意のパソコン（PC）にインストールすることができますし、また、ウェブサイトから実行することができます。ソフトウェアの最新バージョン、MWI - 2019は、閉じた方程式を使用して、基本的な回路基板材料（例えばDK、厚さ、および他の材料パラメータ）の様々なパラメータの違いに基づいて特定の伝送ラインの性能を計算します。異なる材料特性に従って、ソフトウェアはまた、特性インピーダンス、損失および品質係数（Q）を含む伝送ラインの異なる性能および作業パラメータを計算することができる。ソフトウェアは、ユーザーが回路基板材料ライブラリから別のボードを選択し、マイクロストリップライン、ストリップライン、接地コプレーナ導波路（GCPW）、エッジ結合マイクロストリップ、エッジ結合ストリップストリップライン（または差動ペアストリップライン）とブロードサイド結合ストリップラインを含む様々な高周波伝送ライン技術に基づいて計算を行うことができます。

ソフトウェアの閉方程式は、使用されるいくつかの伝送線上の大量のテストデータに基づく非常に正確なシミュレーションを提供することができる。ほとんどの場合、与えられた回路基板材料および与えられた伝送線路技術のシミュレーション結果は、ベクトルネットワークアナライザ（VNA）上の実際の処理された伝送線路の実際の測定結果と非常に一致している。特にマイクロストリップ、ストリップラインおよび接地コプレーナ導波路（GCPW）のような、最も一般的に使用される伝送線路タイプのいくつかに対して。

高速走行速度

工具ソフトウェアMWI - 2019には多くの利点があります。一般的なPCでは、無料で、高精度を達成することができますが、その顕著な特徴の一つは、その効率的な動作速度です。異なる回路基板材料の伝送線路をシミュレートする場合、他の商用三次元全波電磁気（EM）場シミュレーションソフトウェアを使用する場合、最も進んだ最新のPCであっても、シミュレーションは数時間かかることがある。しかし、MWI - 2019ソフトウェアの最初の意図は、通常のPC上で迅速かつ効率的に実行することができた。基本的には、関連するパラメータを設定した後、限り、ソフトウェアの“計算”ボタンを押すと、ソフトウェアは、ほぼすぐに正確なシミュレーション結果を与えることができます。

もちろん、EMフィールドシミュレーションソフトウェアは、通常、より長いシミュレーション時間のコストでMWI - 2019のような便利なフリーソフトウェアよりもはるかに高い精度を提供することができる三次元全波計算を提供することができます。しかし、MWI - 2019は、EMフィールドシミュレーションソフトウェアを置き換えることを意図していません。MWI - 2019ソフトウェアは非常に有用で信頼性の高い参照結果を提供することができます。その高速計算の利点は、回路設計の技術者が正しくかつ迅速に、非常に短い時間で異なる伝送線路回路を設計するときに回路基板材料のDK値、厚さと厚さを選択するのに役立ちます。他の回路基板材料の指標を決定する。与えられた高周波伝送ライン技術および回路設計のために、MWI - 2019のシミュレーション速度は、エンジニアが回路基板材料の多数の間で最高の回路パラメータを見つけるのを可能にする。より高いシミュレーション精度が要求され、十分な計算時間が得られると、エンジニアは、いつでもより洗練されたシミュレーション結果を求めるためにEMフィールドシミュレーションソフトウェアを使用することができる。

MWI - 2019ソフトウェアは、迅速にユーザーが比較し、複数の材料の間で選択できるように、異なる回路基板材料上の伝送線の性能を比較することができます。例えば、異なる周波数で異なる回路基板材料によって影響を受けるマイクロストリップ回路の伝送線路損失はどのようになるのか？回路基板材料を変えるとき、ソフトウェアは比較を単純化するために各々の材料の最も近い標準的な厚さと各々の材料のための最高の銅箔タイプを使います。ユーザーが材料（例えばDKと厚さ）の特定のパラメタを分析して、比較することに興味があるならば、ソフトウェアはユーザーにセッティングをカスタマイズさせるのを許容するためにこれらのデフォルト標準値を修正することもできます。

信頼できる計算精度

シミュレーション速度は速いが、MWI - 2019は、伝送路の特定の閉方程式とモデル最適化を通して、まだ非常に正確なシミュレーション結果を提供することができます。ユーザーは、ソフトウェアに組み込まれている既定の標準的な材料パラメータを使用することができるか、送電線回路と材料（MWI - 2019がいろいろな銅表面粗さモデルを含む）をシミュレートするために回路基板材料パラメタ（デザインDK、厚さと銅ワイヤーの定義さえ含む）を微調整することによって使用できます。伝送線路解析と回路基板材料上の計算を実行する前に、ソフトウェアはユーザーがデフォルトのデフォルト値を変更し、興味のある周波数にカスタム計算を実行するために独自の値を入力することができますので、迅速にどのように異なる伝送ラインは、材料や周波数で変化を探るために。選択肢が異なります。

When the user selects the PCB回路基板マテリアル MWI - 2019, as well as the 厚さ of the 回路基板 material, と動作周波数, the MWI - 2019 software finds the specific specific Dk from a large number of material parameter databases (according to the thickness of the material or the z-axis) established These Dk values are obtained from actual measurements based on the frequency of different 材料. 各材料のDK値のデータベースは、周波数が異なる周波数および異なる厚さで試験された回路の数百回の実際の測定値に基づいて確立される 回路基板 材料. これらの設計DK値はまた、広い周波数範囲で使用することができる, と60 GHz以上のサポート. 例えば：新興5 Gミリ波アプリケーション, セルラ通信網, 自動車レーダセキュリティシステム, etc. 以前のバージョンのソフトウェアと比較して, MWI - 2019 また、 回路基板 材料, as well as a large number of corresponding design Dk databases and transmission line models that have been optimized for 材料.

2つの最も広く使用される 高周波伝送線路, すなわち マイクロストリップ 線とストリップライン, また、2つの中で最も正確なモデルです MWI - 2019. ソフトウェアによって提供されるシミュレーション結果によれば, 実際に測定した伝送線路の実測値 回路基板 材料はシミュレーション値とほぼ同じです. 他のタイプの伝送線のために, such as エッジ結合 マイクロストリップ and edge-coupled ストリップライン, シミュレーションの再現性と精度を高めるためには、測定データが多くないが, モデルと閉じた方程式はまた、非常に正確な結果を提供する.