Vermeidung
arithmetischer Fehler bei der Impedanzberechnung mit der
Si6000 Software
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Applikationsschrift 160
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Vermeiden arithmetischer
Fehler bei der Impedanzberechnung von unsymmetrischen Strukturen. Die Si6000 ist ein leistungsfähiges Werkzeug, welches jedoch mit Bedacht eingesetzt werden sollte, um arithmetische Fehler bei der Impedanzberechnung zu vermeiden.
Häufig stellen neue Si6000-Anwender die Frage: Die charakteristische Impedanz einer Microstrip- oder Stripline-Struktur wird aus den physikalischen Abmessungen und den Materialeigenschaften abgeleitet. Für die Offset-Stripline Struktur im Beispiel unten verwendet die Si6000 die Abmessungen H, H1, W, W1, T und die Dielektrizitätskonstante Er. |
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Nehmen wir einmal folgende Parameter an:
H = 15 Aus diesen Werten ergibt sich eine Impedanz von 48.9Ω. Beachten Sie, dass H1 der Abstand der Leiterbahnunterkante zur unteren Bezugslage und W1 die Breite der Leiterbahn an der Basis ist. |
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Die Umkehrung der Struktur
Was passiert, wenn die Struktur nun umgekehrt wird? Ändern sich die Zahlenwerte? Eine Umkehrung der Struktur sollte die Impedanz nicht ändern! Die Abbildung unten zeigt die invertierte Struktur. Wieder ist H1 die Distanz der Leiterbahnunterkante zur unteren Bezugslage und W1 ist die Breite der Leiterbahn an der Basis. (W1 ist mit H1 verknüpft)
Die Parameter sind nun wie folgt: H = 15 Für diese Werte ergibt die Si6000 eine Impedanz von 48.9Ω. Ein häufiger Fehler beim Vergleich von Impedanzwerten zwischen der "normalen" und "invertierten" Struktur ist, dass die Dicke der Leiterbahn nicht berücksichtigt wird und der invertierte Wert H1 als (H – nichtinvertierter H1) (= 15 – 10) = 5 berechnet wird. Der korrekte Wert dieser Struktur ist jedoch (H – nichtinvertierter H1 – T) (15 – 10 – 1) = 4. (Der Si6000 Field Solver berücksichtigt die Leiterbahndicke bei den Berechnungen. ) Es wir auch sehr häufig vergessen, W1 mit H1 zu assoziieren und es werden fälschlicherweise die nichtinvertierten Werte für W und W1 verwendet. Dies würde folgende inkorrekte Parameter ergeben: H = 15 Diese Werte ergeben mit der Si6000 eine Impedanz von 51.9Ω, welche sich deutlich vom nichtinvertierten Wert unterscheidet. |
| Die Antwort auf die erste Frage "Zieht die Si6000 für die Impedanzberechnung nur die am nächsten liegende Referenzlage als Bezug heran?" lautet daher, dass die Si6000 für die Berechnung der Impedanz jede Bezugslage als Referenz heranzieht. Sie können jede Lage als Referenz verwenden - stellen Sie jedoch sicher, dass Sie die Endabmessungen der gefertigten Struktur einsetzen (die tatsächlichen Leiterbahnabmessungen am Ende des Fertigungsprozesses.) |
| Gleichermaßen ändert sich die Impedanz nicht, wenn die Struktur invertiert wird, es müssen nur die korrekten Werte in die Berechnung eingesetzt werden. Sie erhalten die gleichen Impedanzwerte, egal wie Sie die Struktur betrachten. |
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