Si9000e pro rychlé a přesné modelování přenosové linky na DPS

Britská firma Polar Instruments aktualizovala svůj program Si9000e pro rychlé a přesné modelování přenosové linky na desce plošných spojů. Si9000e nyní podporuje několik druhů modelů, které berou v úvahu vliv drsnosti povrchu plošného spoje na útlum a ztráty přenášeného signálu: smooth (hladký povrch), Hammerstad (pro modelování až do 4 GHz), Groisse (do 10 GHz) a Huray (do 40–50 GHz).

Si9000e modeluje ztráty přenosové linky, impedance při daném kmitočtu a získává všechny parametry přenosové linky v širokém rozsahu různých typů plošných spojů (více než 90 typů). Extrahuje RLGC matrice a rychle vytváří grafy s různými informacemi o přenosové lince podle dané struktury vytvářené během návrhu desky. V grafu je indikována ztráta v dielektriku, mědi (vodiči) i celková ztráta.

Právě doplnění metody Huray (Huray roughness modelling) pro modelování drsnosti povrchu přenosové linky je důležitým krokem vpřed při simulaci vlastností přenosové linky, i když vyžaduje komplexní vstupní parametry. Mnozí vývojáři využívají vlastní empirické metody pro konvertování RMS dat do formátů potřebných právě pro tuto metodu simulace (snowball radius / count and area). Ale pokud se má dostavit správný výsledek, je v těchto případech nutná velká obezřetnost.

Pravděpodobně nejznámější metoda je Hammerstad, která se začala používat už ve 40. letech minulého století pro odhad vlivu obvyklých drsností povrchu způsobených mechanickým obráběním kovových materiálů. Jako vstupní parametr se používá RMS a metoda funguje poměrně dobře přibližně až do 4 GHz.

Metoda Groisse, která rovněž používá jako vstupní informaci RMS, představuje vylepšenou metodu Hammerstad tak, aby ji bylo možné použít až do 10 GHz. V dnešní době, kdy se často jedná o velmi rychlý průchod dat přenosovou linkou, se preferuje metoda Huray (až 50 GHz).

Drsnost povrchu měděné vrstvy na desce plošných spojů hraje v návrhu desky důležitou úlohu, zejména při vysokých kmitočtech (např. v GHz rozsahu), kdy se uplatňuje povrchový jev – proud teče slabou vrstvou při povrchu vodiče.

Podrobnější informace o programu Si9000e naleznete na: www.polarinstruments.com/products/si/Si9000.html