3D ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕДНЫХ ТРАСС НА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ И ПОЛУЧЕНИЕ S-ПАРАМЕТРОВ В СРЕДЕ HYPERLYNX 

Павел Андреевич Максимов, инженер-программист, Пензенский научно-исследовательский электротехнический институт (Россия, г. Пенза, ул. Советская, 9), E-mail: agdvs8880@gmail.com 

Актуальность и цели. В современных цифровых устройствах важным становится вопрос комплексной оценки линий передачи, представляющих собой медные трассы на печатной плате и связанные с ними конструктивные элементы. Прогнозирование их состояния, оценка создаваемых распространяющимися в них полезными и паразитными сигналами электромагнитных волн и их взаимное влияние друг на друга посредством моделирования играет существенную роль при оценке работоспособности изделия. Материалы и методы. Параметры используемых препрегов и ядер, проводящих элементов стека печатной платы, геометрические параметры медных трасс, характеристики выводов размещаемых на плате электронных компонентов, математический аппарат программы HyperLynx. Результаты. Установлено, что в условиях производства современных электронных устройств и печатных плат для них, в том числе работающих в высокочастотных диапазонах, на качество их работы могут влиять самые различные факторы: стек печатной платы и параметры используемых материалов, электромагнитное излучение, формируемое мощными элементами схемы, внешнее излучение, геометрия проводников, их совместное расположение на слоях печатной платы, другие параметры. В работе показано, что с целью максимального снижения возможных рисков, связанных с различными физическими явлениями и возникающими паразитными параметрами, необходимо проведение моделирования работы печатной платы, комплексно учитывающее взаимные параметры ее элементов, и их влияния как минимум на самые критичные участки. Определены S-параметры выделенного участка печатной платы, в частности параметр S11, который является основным при оценке возможных переотражений в группе медных трасс в полосе до 10 ГГц. Вывод. Выполненные исследования позволяют по итогам моделирования снизить влияние факторов, вызванных неудачной геометрией медных трасс и расположением электронных компонентов, негативным образом сказывающихся на параметрах передаваемых сигналов. 

Ключевые слова

медная трасса, печатная плата, 3D электромагнитное моделирование, надежность, Hyper-Lynx 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Максимов П. А. 3D электромагнитное моделирование медных трасс на печатной плате и получение s-параметров в среде HyperLynx// Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2022. № 2. С. 69–74. doi:10.21685/2307-5538-2022-2-9