Impedanz und Verluste

Für jede Netzklasse und Routing-Schicht findet sie die Leiterbahngeometrie aus dem Lagenaufbau (äußere Schichten sind Mikrostreifen, innere Schichten sind Streifenleitung zwischen dem nächstgelegenen Kupfer oben und unten), dann die Impedanz (Hammerstad-Jensen-Mikrostreifen, Wheeler-Streifenleitung, konforme Abbildung geerdete Koplanarleitung mit der Kupferdicke und Seitenwänden, alles unbeschichtet; die koplanare Form liegt innerhalb von 4% des Feldlösers von 0,08 mm bis 0,21 mm Kern), die Breite, die das Ziel erfüllt, und die IPC-2221-Stromtragfähigkeit. agentee show <board> gibt alles als JSON aus.

Mit solver = "field" wird die Klasse stattdessen durch den 2D-Feldprüfer geprüft: ein knotenbasierte Finite-Differenzen-Laplace-Lösung auf einem gestuften Raster, ausgeführt auf der GPU über wgpu, mit Kupferdicke, Lötstoppmaske, koplanaren Erdungen und Paaren. An exakten Referenzen liegt es innerhalb von 0,5 % von Cohns Stripline mit Null Dicke und 0,4 % von Hammerstad-Jensen Mikrostrip. Wenn die Klasse vom Ziel abweicht, schlägt die Prüfung die Leiterbahn-Breite vor, die sie erfüllt. agentee calc field --netclass RF gibt das vollständige Ergebnis aus (Z0, eeff, C und L pro Meter, Verzögerung, Raster).

--sweep 10MHz,20GHz,21 (MCP sweep) fügt eine Verlusttabelle pro Frequenz hinzu: R, L, G, C, Z0 und dB pro Meter und pro Zoll, aufgeteilt in Leiter- und Dielektrikum-Verlust. Der Leiterverlust stammt aus Wheelers inkrementelle Induktivität, gelöst durch Zurückziehen jeder Kupferoberfläche im Feldprüfer (innerhalb von 1 % der Wheeler-Stripline-Formel in Pozar), mit Hauttiefe aus geglühtem Kupfer und dem Gleichstromwiderstand, gemischt als sqrt(Rdc^2 + Rac^2). Dielektrika folgen dem kausalen Djordjevic-Sarkar-Modell, angepasst an er und loss_tangent jeder Ebene, als 1-GHz-Werte. Die Kupferrauheit wird im Lagenaufbau festgelegt:

[stackup]
roughness = "0.5um"            # rms, Hammerstad-Jensen
# huray = { radius = "0.5um", ratio = 2.0 }   # or the Huray snowball model
finish = "ENIG"
nickel = "4.5um"               # ENIG nickel thickness, default 4.5 um
gold = "0.075um"               # ENIG immersion gold thickness, default 0.075 um

Der 2D-Prüfer wendet die Rauheit als Verlustfaktor auf den Widerstand bei jeder Frequenz an. Die FDTD verwendet die Rauheit und die ENIG-Oberfläche wie unter „Verluste in der FDTD“ unten beschrieben; nickel und gold sind nur relevant, wenn finish = "ENIG". Die Standardwerte sind die Mitte der IPC-4552-Fenster (3 bis 6 um Nickel, Gold 0,05 um Minimum, wobei Fertiger auf 0,05 bis 0,1 um abzielen).

Eine Klasse mit diff_gap ist ein Paar: ihre impedance ist die differentielle Impedanz, und der Prüfer führt sowohl den ungeraden als auch den geraden Modus aus. calc field fügt dann einen pair-Block hinzu mit Zdiff, Zcommon, den Impedanzen und Verzögerungen der ungeraden und geraden Modi, dem Kopplungskoeffizienten (Ze - Zo)/(Ze + Zo) und der gesättigten Nahfeld-Störfestigkeit einer langen Leitung (die Hälfte der Kopplung). Die beiden Modi liegen innerhalb von 0,5 % von Cohns exakter kantenkopplter Stripline. Ein Unterschied zwischen den ungeraden und geraden Verzögerungen ist das, was Fernfeld-Störfestigkeit auf Mikrostrip antreibt.