电路板
阻抗与损耗
每个类和每层的走线几何形状,解析式和场求解阻抗,差分对,以及带有粗糙度和 ENIG 的损耗模型。
对每个网络类和布线层,从叠层中查找走线几何形状(外层为微带,内层为最近上下铜层之间的带状线),然后计算阻抗(Hammerstad-Jensen 微带、Wheeler 带状线、带铜厚度和侧壁的共形映射接地共面,均为无涂层;共面形式在 0.08 mm 到 0.21 mm 芯材范围内与场求解器误差在 4% 以内)、满足目标值的宽度,以及 IPC-2221 电流容量。agentee show <board> 以 JSON 格式打印所有内容。
使用 solver = "field" 时,改用二维场求解器检查网络类:基于节点的非均匀网格有限差分拉普拉斯求解,通过 wgpu 在 GPU 上运行,包含铜厚度、阻焊、共面地和线对。与精确参考值相比,误差在 Cohn 零厚度带状线的 0.5% 和 Hammerstad-Jensen 微带的 0.4% 以内。当网络类偏离目标时,检查会建议满足目标的走线宽度。agentee calc field --netclass RF 打印完整结果(Z0、eeff、每米 C 和 L、延迟、网格)。
--sweep 10MHz,20GHz,21(MCP sweep)为每个频率添加损耗表:每米和每英寸的 R、L、G、C、Z0 和 dB,分为导体损耗和介电损耗。导体损耗来自 Wheeler 增量电感,通过在场求解器中后退每个铜表面求解(与 Pozar 中的 Wheeler 带状线公式误差在 1% 以内),趋肤深度取自退火铜,直流电阻以 sqrt(Rdc^2 + Rac^2) 混合。介电质遵循因果 Djordjevic-Sarkar 模型,拟合每层的 er 和 loss_tangent,取 1 GHz 值。铜粗糙度在叠层中设置:
[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二维求解器将粗糙度作为每个频率下电阻的损耗因子应用。FDTD 使用粗糙度和 ENIG 表面处理,如下文“FDTD 中的损耗”所述;nickel 和 gold 仅在 finish = "ENIG" 时重要。默认值是 IPC-4552 窗口的中间值(镍 3 到 6 um,金最小 0.05 um,板厂目标 0.05 到 0.1 um)。
带有 diff_gap 的网络类是线对:其 impedance 是差分阻抗,求解器运行奇模和偶模。calc field 随后添加一个 pair 块,包含 Zdiff、Zcommon、奇模和偶模阻抗和延迟、耦合系数 (Ze - Zo)/(Ze + Zo),以及长线饱和近端串扰(耦合的一半)。两种模式与 Cohn 精确边耦合带状线的误差在 0.5% 以内。奇模和偶模延迟之间的差异是驱动微带远端串扰的因素。