FDTD 伝送ラインシミュレータ
マイクロストリップスタブ、結合線フィルター、ビアトランジション、ステップの不連続を、名前の付いたソルブモードのラダー全体にわたって解くことができます。2D 断面を数秒で作成できるものから、微細な 3D OpenEMS フィールドソルブまで、さまざまなソルブモードで解決できます。S パラメーター、スミスチャート、インピーダンス解析。
仕組み
FDTD (有限差分時間領域)は、電場成分と磁場成分をタイムステップ処理することにより、マクスウェルのカール方程式を3D Yeeメッシュ上で直接解きます。ガウスパルスの励起は1回のシミュレーションで周波数帯域全体をカバーし、フーリエ変換によってポート電圧と電流からSパラメータが抽出されます。
ソルビングは、メッシュ密度ノブではなく、4つの名前付きモードの中から選択できます。 インスタント は、公開されている不連続性モデルとカスケード接続された 2D 断面フィールドソルブです。エンジニアリングの精度は秒単位で、全波シミュレーションではありません。 エクスプレス、 ノーマル そして 大丈夫 すべて本物の3D FDTDが貫通しているのか OpenEMS CSXCADジオメトリでは、トレースとサブストレートがどれだけ細かく解決されるか、タイムレコードの実行時間が異なります。インスタントとエクスプレスはすべての階層で利用できます。ノーマルとファインはプロ、ファインには月額手当があります。
階層で実行できないモードは 拒否、ただひそかにダウングレードされたわけではない —粗いメッシュを使用しても、細かいソルバーは返されません。すべての結果には、要求されたモードと実際に生成した方法が示され、フルウェーブ解析を実行できなかった場合、結果はフルウェーブとして表示されるのではなく「劣化」とマークされ、その理由が示されます。
次の 4 つの構造タイプがサポートされています。
- マイクロストリップオープンスタブ —並列開回路スタブは、スタブの4分の1波共振で周波数選択性反射ノッチを生成します。
- カップル・ライン・フィルタ・セクション —偶数モード/奇数モードのインピーダンスを持つエッジ結合マイクロストリップラインがバンドパスセクションを形成します。
- スルー・ビア・トランジション —直列インダクタンスにシャントパッド容量を加えたものとしてモデル化された円筒形のビア。数GHzを超えるシグナルインテグリティにとって重要です。
- ステップ不連続 —トレース幅が変化すると、フリンジ容量と部分反射が発生します。これは、ミスマッチS11によって定量化されます。
関連電卓
よくあるご質問
シミュレーションにはどのくらい時間がかかりますか?+
ソルブモードとティアを実行するハードウェアによって異なるため、各モードカードは一般的な数値ではなく、自分のアカウントで測定されたランタイムを引用しています。インスタントは秒単位で、3D モードの実行時間は数分から数分までです。実行するハードウェアで測定されていないモードのランタイムは通知されません。
どのソルブモードを選べばいいの?+
寸法を移動させている間にインスタントから始めてください。これは、パブリッシュされた不連続性モデルを使用した2次元の断面解析であり、反復処理に十分な速さで、全波形ではなく準静解析としてレポートされます。形状がほぼ正確になり、実際の 3D フィールドソルバが必要になったら Express に移行し、トレースと基板をより細かく分解する必要がある場合は Normal または Fine に移行します。
自分のティアに含まれていないモードを選択した場合はどうなりますか?+
ジョブは理由とともに拒否され、黙ってダウングレードされるわけではありません。以前のバージョンでは、層外のリクエストをより粗いメッシュに制限して、リクエストされたモードのラベルの下に返していました。つまり、実際に何が与えられたのか分からなかったのです。
ビアトランジションのモード数が少ないのはなぜでしょうか?+
全波モードには構造の3次元モデルが必要ですが、スルービア遷移には3次元モデルがありません。代わりに、集中直列インダクタンスとシャントキャパシタンスモデルを使用して解きます。このツールは、仕事を引き受けて準静的な答えを全波ラベルで返すのではなく、その構造では使用できないモードにマークを付けて、その理由を示します。
どの素材を選ぶべきですか?+
FR-4は標準の低コストPCB基板です(εr ≈4.4、tanδ≈0.02)。ロジャース4350Bとロジャース3003は、公差が狭く損失が少ない高周波ラミネートで、5GHzを超える設計に適しています。
スタブノッチが期待した頻度で表示されないのはなぜですか?+
ノッチ周波数は、物理的な長さだけでなく、実効誘電率にも依存します。HAmmErstad-Jensenモデルでは、マイクロストリップのフリンジフィールドが自動的に考慮されますが、T字接合効果により、正確なターゲットに当たるにはスタブの長さをわずかに短くする必要がある場合があります。