Современная электроника №6/2020

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 74 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2020 Учёт геометрической неоднородности поверхности в Altium Designer с использованием Simbeor В Altium Designer, начиная с версии 19, включено ядро Simbeor от компа- нии Simberian для расчёта электро- магнитных полей, которое позволяет учитывать геометрическую неодно- родность поверхности с помощью различных математических моделей: Modified Hammerstad; Huray Snowball; Modified Groiss, Hemispherical, Huray– Bracken. Для разных моделей используются различные функции учёта неоднород- ностей F (SR i , δ s ) (см. таблицу). Для всех моделей в качестве исход- ных данных требуется наличие двух параметров: 1. RF > 1 – коэффициент неоднородно- стей: максимальное увеличение по- терь мощности вследствие влияния неоднородностей; 2. SR – параметр неоднородностей по- верхности, который определяет раз- мер неоднородности в микрометрах. Для модели Хурея он будет опреде- лять диаметр «снежного кома». Для учёта геометрической неодно- родности поверхности в AltiumDesigner необходимо выбрать тип математиче- ской модели (model type), ввести пара- метр неоднородности поверхности (RF) и коэффициент неоднородности (SR) в группе параметров Roughness в менеджере структуры слоёв (Layer Stack Manager) в панели Properties в раз- деле Other (см. рис. 12). Заключение Учёт геометрической неоднородно- сти поверхности при работе с высо- коскоростными и высокочастотными конструкциями печатных плат позво- лит более точно смоделировать распро- странение сигнала по линии передачи и избежать проблем с целостностью сигналов на стадии проектирования. Ядро Simbeor, встроенное в Altium Designer, позволяет учитывать геоме- трическую неоднородность поверх- ности при расчёте параметров линий передач с помощью различных мате- матических моделей. Литература 1. Зырин И. Д. , Карабан В. М. Методы сни- жения паразитной связи между прово- дниками. Технологии электромагнитной совместимости. 2013. №3 (46). С. 68–78. 2. Зырин И. Д. , Карабан В. М. , Морозов Е. А. Инновационный подход к трассиров- ке печатных проводников. Материа- лы 17-го Международного молодёжно- го форума «Радиоэлектроника и моло- дёжь в ХХІ веке». Сб. материалов форума. Харьков: ХНУРЭ. 2013. Т. 2. С. 123–124. 3. Зырин И. Д. , Сунцов С. Б. , Морозов Е. А. , Карабан В. М. Анализ целостности сигна- лов универсального электронного моду- ля бортовой РЭА космического назначе- ния. Известия высших учебных заведе- ний. Физика. Т. 54. 2011. №10/2. С. 91–96. 4. Зырин И. Д. , Карабан В. М. Алгоритм трансляции топологического рисунка из AltiumDesigner в Siwave. ANSYS Advantage Ru. Электроника. 2012. № 18. 5. Huray P. G. , Pytel S. G. , Hall S. H. , Oluwafemi F., Mellitz R. I., Hua D. and Ye P. Fundamentals of a 3-D «Snowball» Model for Surface Roughness Power Losses. 11 th Annual IEEE SPI Proceedings. May 13-16. 2006. P. 121–124. 6. Morgan S . Effect of Surface Roughness on Eddy Current Losses at Microwave. Journal of Applied Physics. 1949. №20. P. 352–362. 7. Кечиев Л. Н. Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры. Москва: ООО «Группа ИДТ». 2007. 616 с. 8. Зырин И. Д. , Карабан В. М. Влияние шеро- ховатости поверхности керамики мар- ки GREEN TAPE 951 и серебряной пасты 6148 фирмыDU PONT на параметры сиг- нала микрополосковой линии передачи. Доклады XII Международной научно- практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Моло- дёжь и современные информационные технологии». Томск. 2014. Т. 1. С. 246–247. 9. Hammerstad E., Jensen O . Accurate models for microstrip computer aided design. Microwave symposium Digest. 1980 IEEE MTT-S International. Washington, DC, USA. 1980. P. 407–409. 10. Hammerstad E. , Bekkadal F. Microstrip Handbook. Trondheim: ELAB-report, STF44, 1975. 11. Hall S. Modeling Requirements for Transmission Lines inMulti-Gigabit. Electrical Performance of Electronic Packaging. IEEE 13 th Topical Meeting. 2004. P. 67–70. 12. Oluwafemi O. Surface Roughness and its Impact on System Power Losses. Columbia: Univ. of South Carolina, 2007. 13. Groiss S. , Bardi I. , Biro O. , Preis K. and Richter K. R. Parameters of lossy cavity resonators calculated by the finite element method. IEEE Transactions on Magnetics. 1996. № 32. P. 894–897. 14. HallS. , PytelS. , HurayP. , HuaD. , MoonshiramA. , Birst G. and Sijercic E. Multigigahertz causal transmission line modeling methodology using a 3-Dhemispherical surface roughness approach. Microwave Theory and Techniques. IEEE Transactions. 2007. Vol. 55. N. 12. P. 2614–2624. 15. Xiao M. A. Modeling of conductor surface roughness effect. Urbana: University of Illinois at Urbana-Champaign. 2014. 16. Luki c ′ M. V. , Filipovic D. S. Modeling of 3-D Surface Roughness Effects With Application to u-Coaxial Lines. IEEE Transactions on Microwave. Theory and Techniques. №55. 2007. P. 518–525. 17. Yunhui C. Method for modeling conductor surface roughness. Metod US 8,527,246 B1. Sep 3. 2013. Функции учёта неоднородности поверхности в Simbeor Функция Математическая модель Hammerstad (RF=2) и Modified Hammerstad (RF) Groiss (RF=2) и Modified Groiss (RF) Hemispherical Huray snowball Huray-Bracken Рис. 12. Группа параметров Roughness