PCB 기술 - 도구 소프트웨어 PCB 성능 에뮬레이션

일반적으로 회로 기판 재료의 성능은 특히 RF/마이크로파 주파수에서 최종 회로 기판 (PCB) 의 성능과 큰 관련이 있습니다.개전 상수(Dk), 소모 계수(Df), 심지어 재료의 두께와 같은 보드 재료의 매개변수는 고주파 회로의 서로 다른 전송선 (예: 마이크로밴드, 밴드, 공면파도) 의 성능에 영향을 줄 수 있습니다.다행히도 로저스사가 제공하는 마이크로웨이브 임피던스 (MWI) 컴퓨팅 소프트웨어인 서로 다른 고주파 전송선의 성능을 예측하고 서로 다른 회로기판 재료에서 처리할 수 있는 간단하고 효율적인 도구 소프트웨어가 있다.

이 소프트웨어는 Microsoft Windows 10 운영 체제(OS)를 실행할 수 있는 모든 개인용 컴퓨터(PC)에 설치하거나 웹 사이트에서 실행할 수 있습니다.이 소프트웨어의 최신 버전인 MWI-2019는 폐쇄 방정식을 사용하고 Dk, 두께 및 기타 재료 매개변수와 같은 기본 보드 재료의 다양한 매개변수 차이에 따라 특정 전송선의 성능을 계산합니다.서로 다른 재료 특성에 따라, 이 소프트웨어는 또한 특성 임피던스, 손실 및 품질 인수 (Q) 등을 포함하여 송전선로의 다양한 성능과 작업 매개변수를 계산 할 수 있습니다.이 소프트웨어는 보드 재료 라이브러리에서 서로 다른 보드를 선택하고 마이크로밴드, 밴드선, 접지공면파도(GCPW), 에지 결합 마이크로밴드, 에지 결합 밴드형 밴드선 (또는 차동 대 밴드선) 및 와이드 결합 밴드선을 포함한 다양한 고주파 전송선 기술을 기반으로 계산할 수 있습니다.

이 소프트웨어의 폐쇄 방정식은 매우 정확한 시뮬레이션을 제공할 수 있는데, 이는 사용된 일부 송전선로에 대한 대량의 테스트 데이터를 기반으로 한다.대부분의 경우 주어진 회로기판 재료 및 주어진 전송선 기술의 시뮬레이션 결과는 벡터 네트워크 분석기(VNA)에서 실제로 처리된 전송선의 실제 측정 결과와 매우 일치합니다.특히 마이크로밴드, 밴드, 접지공면파도(GCPW)와 같은 가장 일반적인 전송선 유형에 적합합니다.

빠른 실행 속도

도구 소프트웨어 MWI-2019는 많은 이점을 제공합니다.일반 PC에서 무료로 고정밀도를 얻을 수 있는 것 외에 효율적인 조작 속도가 눈에 띈다.서로 다른 회로기판 재료의 전송선을 시뮬레이션할 때 다른 상업용 3차원 전자기(EM) 필드 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하면 최첨단 및 최신 PC를 사용해도 시뮬레이션에 몇 시간이 걸릴 수 있다.그러나 MWI-2019 소프트웨어는 일반 PC에서 빠르고 효율적으로 작동할 수 있도록 설계됐다. 기본적으로 관련 매개 변수를 설정한 뒤 소프트웨어의'컴퓨팅'버튼을 누르면 소프트웨어는 거의 즉시 정확한 시뮬레이션 결과를 낼 수 있다.

물론 EM 필드 시뮬레이션 소프트웨어는 일반적으로 MWI-2019와 같은 편리한 무료 소프트웨어보다 훨씬 높은 정밀도를 제공하는 3D 전체 웨이브 컴퓨팅을 제공 할 수 있지만 그 대가로 시뮬레이션 시간이 더 깁니다.그러나 MWI-2019는 EM 현장 시뮬레이션 소프트웨어를 대체할 계획이 없습니다.MWI-2019 소프트웨어는 매우 유용하고 신뢰할 수 있는 참조 결과를 제공합니다.이 빠른 계산의 장점은 회로 설계 엔지니어가 짧은 시간 내에 서로 다른 전송선 회로를 설계할 때 회로 기판 재료의 DK 값, 두께 및 두께를 정확하고 빠르게 선택할 수 있도록 도와줍니다.기타 회로기판 재료의 지표를 확정하다.주어진 고주파 전송선 기술 및 회로 설계의 경우, MWI-2019의 시뮬레이션 속도는 엔지니어가 많은 회로 기판 재료 중에서 가장 좋은 회로 매개변수를 찾을 수 있도록 한다.더 높은 시뮬레이션 정밀도와 충분한 계산 시간이 필요할 때 엔지니어는 언제든지 EM 필드 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 더 정교한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있습니다.

MWI-2019 소프트웨어는 서로 다른 보드 재료 업로드 송선의 성능을 빠르게 비교할 수 있어 사용자가 다양한 재료 사이에서 비교하고 선택할 수 있다.예를 들어, 서로 다른 보드 재료가 서로 다른 주파수에서 마이크로밴드 회로의 전송선 손실에 어떤 영향을 줍니까?보드 재료를 교체할 때 소프트웨어는 각 재료에 가장 가까운 표준 두께와 각 재료에 가장 적합한 동박 유형을 사용하여 비교를 단순화합니다.Dk 및 두께와 같은 재료의 특정 매개변수를 분석하고 비교하는 데 관심이 있는 경우 이러한 기본 기준값을 수정하여 사용자가 설정을 사용자 지정할 수 있습니다.

신뢰할 수 있는 컴퓨팅 정밀도

시뮬레이션 속도가 빠르지만 MWI-2019는 송전선로의 특정 폐쇄 방정식과 모델 최적화를 통해 매우 정확한 시뮬레이션 결과를 제공할 수 있습니다.소프트웨어에 내장된 기본 표준 재료 매개변수를 사용하거나 설계 Dk, 두께, 심지어 동선의 정의를 포함한 보드의 재료 매개변수를 미세 조정하여 전송선 회로 및 재료를 시뮬레이션할 수 있습니다(MWI-2019에는 다양한 구리 표면 조잡도 모델이 포함됨).보드 재료에 대한 전송선 분석 및 계산을 수행하기 전에, 이 소프트웨어는 사용자가 기본 기본값을 수정하고 관심 주파수를 사용자 정의하여 계산할 수 있도록 자신의 값을 입력할 수 있도록 함으로써 서로 다른 전송선이 재료와 주파수에 따라 어떻게 변하는지 빠르게 탐색할 수 있도록 합니다.선택은 서로 다릅니다.

사용자가 MWI-2019에서 PCB 보드 재료와 보드 재료의 두께 및 작동 빈도를 선택할 때MWI-2019 소프트웨어는 특정 Dk를 재료의 두께나 z축에 따라 생성된 대량의 재료 매개변수 데이터베이스에서 찾아냅니다. 이러한 Dk 값은 재료의 주파수에 따라 실제 측정에서 얻어집니다.주파수와 두께가 다른 보드의 재료에서 테스트된 수백 개의 회로의 실제 측정을 기반으로 각 재료의 Dk 값이 주파수에 따라 변화하는 데이터베이스를 구축했습니다.이러한 설계 Dk 값은 넓은 주파수 범위에서도 사용할 수 있습니다. 최신 버전의 소프트웨어 설계 Dk 수치는 100MHz ~ 110GHz의 주파수에 적용되며 60GHz 이상의 주파수를 지원합니다.예컨대 5G 밀리미터파 응용프로그램, 셀룰러 통신망, 자동차 레이더 보안 시스템 등이 새롭게 떠오르고 있다. MWI-2019는 이전 버전의 소프트웨어보다 더 많은 회로기판 소재 옵션과 재료에 최적화된 상응하는 설계 Dk 데이터베이스와 전송선 모델을 대거 포함하고 있다.

가장 널리 사용되는 두 가지 고주파 전송선, 즉 마이크로 밴드 및 밴드 라인은 MWI-2019에서 가장 정확한 두 가지 모델입니다.소프트웨어가 제공하는 시뮬레이션 결과에 따르면 실제 보드 재료에서 처리되는 전송선의 실제 측정 값은 시뮬레이션 값과 거의 같습니다.에지 결합 마이크로 밴드 및 에지 결합 밴드 선과 같은 다른 유형의 전송 라인의 경우 시뮬레이션의 반복 가능성과 정확성을 높이기 위해 많은 측정 데이터가 없지만 모델과 폐쇄 방정식도 매우 정확한 결과를 제공합니다.