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Q3D仿真验证L、G分布参数差距巨大

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发布时间: 2015-11-11 16:57

正文摘要:

本帖最后由 tanghao113 于 2015-11-11 17:14 编辑 7 D' j+ f6 Q7 X; l% g& I& P" n% _0 K& b2 u; f- T 近日开始使用Q3D软件。为了验证自己是否操作正确,故特意仿了一段微带线,但是发现其单位电导,单位电感有 ...

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cousins 发表于 2015-11-13 13:36
tanghao113 发表于 2015-11-12 17:36, a) ^# f* A$ z" r2 h- u" @
之所以验证传输线是因为这是手头上能够对比的最好模型,以便验证自己对Q3D软件的使用理解是否正确。
% o8 Z% u1 ^  I) o' E- ?/ a8 M
...
, L5 B% j9 g' L- t
选择同向的原因是因为Q3D是电流源激励。2 C: T0 G: W& U& v
对于交流:5 K( L4 t3 G( w
而测试点在source端,你如果加反向source,那么获得的互感就不是微带线正馈和负馈构成的端口上的互感了。
( z; Q! e9 Z! L正确的算self inductance的方式应该是地平面加infinite GND boundary,因为真的参考面只有与正馈相邻的面,参考层的地厚度对微带线几乎无影响。" I  B9 g" M: u) m
你如果一定要用singal的方式,那么就要以同样的馈电位置形成端口,然后reduce return或者reduce ground去除到地的互感影响,否则就不是正确微带线的模型。9 x( d1 b1 A% T$ [$ A/ O  I$ {: e
* R9 u. x7 ^# ?+ o
L matrix是有self和mutual部分的
" w! D2 u1 B2 Q' h+ F4 k0 g环路中的loop inductance和self inductance只有在构成信号环路且返回路径为电边界的情况下才相等,因为此时的mutual为0,self就是loop。若不是电边界,视作信号线的话,那么其就存在mutual,self就是parital。partial inductance是存在于两个导体构成的AC环路中的其中一个导体的本身电感。
& O, C, G2 h% C0 C; Q你原始工程文件的GND NET方式是没有GND测试点的,所以测出来的就是signal的loop inductance,只不过其AC环路没有包括地而是到无穷远处的电边界,而GND NET只是其中一个静态线,但是其算出来的self inductance是不是等于和地构成的环路的partial inductance,答案是否,你可以删掉GND的copper,你会发现结果和有这个inductance会略增大,但是差异不大,很显然就是去掉了signal到GND net部分的mutual inductance影响。所以你算出来的这个self inductance值,到底是个什么东西,取决于你的激励和边界是不是和真实的信号传输线结构相同。& U( ]! G  e6 [1 _1 c8 n
. Q2 e* v/ f: s  J
, {+ K* T8 ~- J

" q9 V) C7 ~5 I3 P

点评

[ self就是parital。partial inductance是存在于两个导体构成的AC环路中的其中一个导体的本身电感 ] 你確定 self 就是 partial 嗎? Q3D 可以解任何一段導體 (包含人們認知的 signal net 或 ground net ) 的局  详情 回复 发表于 2015-11-13 23:27
谢谢版主,我先细细消化一下。  详情 回复 发表于 2015-11-13 16:30
Head4psi 发表于 2015-11-12 16:03
<< 而Q3D里算的是source到sink构成的环路的inductance >> , 此言差矣,單 source到sink 為局部電感,Reduce Return Path 才成 loop inductance." m/ Z$ O7 O, o4 K4 o. H! A# |: p( z1 l

+ t, u$ ]4 E7 Q4 W% k' U均勻傳輸線特性阻抗要與 Polar 比較,請用 Q3D 的 "2D Extractor " 求解。

点评

之所以验证传输线是因为这是手头上能够对比的最好模型,以便验证自己对Q3D软件的使用理解是否正确。 果然是的,用Reduce Return Path后与SI9000比较符合。且Reduce Matrix可按Original Martrix通过以下公式计算得  详情 回复 发表于 2015-11-12 17:36
事实上,楼主的模型本就没选GND作为signal,而是直接用的ground net。 算出来的matrix本就是包含了signal self+GND,没有signal net给你reduce。 那么我所说的source到sink的环路是loop inductance是不是成立呢?:  详情 回复 发表于 2015-11-12 17:10
cousins 发表于 2015-11-12 10:09
这就涉及到一个partial inductance 和 total inductance的概念了。, H- O! t. ^- F" G/ u9 @$ c/ U: N
可以肯定的告诉你Q3D和SI9000的结果是一致的,差距估计也就在5%左右。/ ?0 b% i3 h% y( q" g
至于G,mS和S的单位差你难道没发现么?8 X8 U. s8 n& F3 x* l) f: z
' x* @) y: I6 z; W3 x" d+ U0 ]

点评

多谢版主!还是版主强大。 G是我看错单位了,一急就犯晕了。。。见笑了。 按您这么说Q3D软件算出来的都是局部自感,要自己去通过公式换算成回路电感? Lloop = Lself-signal + Lself-return - 2*Lmutual  详情 回复 发表于 2015-11-12 15:02
szhot 发表于 2018-6-19 17:57
高手啊,学习了。呵呵~
chen4507 发表于 2018-6-13 10:32
学习了,新手入门,还请多多指教
yqw_love 发表于 2018-2-5 09:46
楼主能够分享一下最新的模型,让小弟们查看学习一下呢?
pjh02032121 发表于 2017-4-11 18:00
我计算的跟SI9000差别不大,除了L值外。4 A9 G" l& U! U& E  k
Q3D还是需要理解
8 J- u# w: m/ v  @' K, T7 i Project7.rar (27.61 KB, 下载次数: 6) 8 a) X% [0 q; ~

, o" N6 o9 N" H1 `
pjh02032121 发表于 2017-4-1 16:05
做过Q2D的阻抗仿真和SI9000的差别在2%以内,但是频率在2Ghz以上,2Ghz以下则差别很大。
! S/ K# `4 m. `* x. |$ n$ v% ^4 }$ {& @% ]

  [  {: M8 |- {- f- k
zoe17 发表于 2017-3-6 20:22
cousins 发表于 2015-11-12 15:36) X( X. G. |3 y7 T8 f" X! W4 ^
事实上,Q3D算的就是loop inductance。3 n( V* D/ z6 A. t6 A
SI9000算的才是self inductance。
% z6 l6 M  ^8 a: v& zRLGC构成的电路L11,而Q3D里 ...

% o4 k  R% y. ^- G7 O" o请教版主一个问题么?我在SIWAVE设置好PCB的相关叠层参数,导出到Q3D的时候PCB介质显示一整块的,不是我想要的结果,这种情况该怎么办呢?
3 E7 d5 k/ s! w: B4 |; @
zoe17 发表于 2017-3-4 12:10
学习了
Head4psi 发表于 2015-12-7 11:32
我的看法如下,請參考。
+ {8 G) u  _( \2 j: |就同相的 Sourece - Sink 整體而言,L11, L22, L33 應該是並聯的結構,等效電感 (Lpp) 計算參考 Eric Bogatin 書中的 6.14 節。
/ v. b" N3 A8 I" Q/ e  e而 Return 就是 Lrr ,總 Loop 電感為 Lpp + Lrr - 2 Lrp 。
' _+ i0 K$ T! a. z- F# G但是單獨看 Loop 1,2, 3  的 Loop inductance,則分別是 L11 + Lrr - 2*L1r,L22 + Lrr - 2*L2r  及 L33 + Lrr - 2*L3r。0 f4 W2 H* y: ~/ ~: ^3 u. F
只不過 L1r , L2r, L3r 的量不同。另外,這結構還會有 L12, L23, L13 的互感參數。手算已經很複雜,就靠 Tool 幫忙了。
3 c- ?$ U6 |9 h) x# r只要你正確的設定 Q3D 的 reduce return path,不管 Single return net 或是 multiple return nets 都可以。
% p4 y# \, B" f7 w! ?
tanghao113 发表于 2015-11-18 11:45
光是这个电感就够我回去在研究一遍电磁场了,先传个附件,学习学习

Archambeault3.pdf

580.95 KB, 下载次数: 23, 下载积分: 威望 -5

PP_PartialInductance.pdf

273.01 KB, 下载次数: 34, 下载积分: 威望 -5

tanghao113 发表于 2015-11-16 16:51
cousins 发表于 2015-11-14 07:52) o7 M6 m1 n: b* v
我都讲了self为partial有前提条件了,你不要不管我前面所陈述的条件,我说的是存在两个导体构成一个环 ...

5 f" w# h9 `, T+ R看晕了,这个reduce martix太烦人了,自己看得头都大了- \3 v- L; u5 T' t8 m+ \2 o8 @
cousins 发表于 2015-11-14 07:52
本帖最后由 cousins 于 2015-11-14 08:09 编辑
- M" q# @/ ?' c
Head4psi 发表于 2015-11-13 23:277 O; Z, T, `' s' J# C
[ self就是parital。partial inductance是存在于两个导体构成的AC环路中的其中一个导体的本身电感 ] 4 d: P( Y# L! x# P7 m5 [# \0 B& l
...

4 p7 M1 Y, P* S% d我都讲了self为partial有前提条件了,你不要不管我前面所陈述的条件,我说的是存在两个导体构成一个环路,有对静态地互感的前提下,自感为partial。; c$ B; u. x! \( _
而且,你这样讲就和你之前所说Q3D算的是partial矛盾了,楼主最开始的模型算的L11难道不是自感?你又不是很肯定的说是partial?
& t0 O& x" a: U2 M

点评

看晕了,这个reduce martix太烦人了,自己看得头都大了  详情 回复 发表于 2015-11-16 16:51
Head4psi 发表于 2015-11-13 23:29

3 ]. q( P4 ~& N. {

点评

[attachimg]105481[/attachimg] 有关多根走线共用返回路径的环路电感的计算,我的理解如下(电流流向如上图所示): 环路1的环路电感为:(L11 + L12 + L13 - L1-return) + (Lreturn - L1-return - L2-r  详情 回复 发表于 2015-12-2 14:12
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