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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 # y- w4 c1 w0 w# r' k! s1 r) W8 J: l$ V5 a' P$ ] 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- @. M# ]! l/ X4 W1 c% p( B
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。
. J2 W& t9 |6 S. `& U) s# m8 R7 R# s+ Y, {/ b; |( @
...
) \& Z5 _( n+ c* A7 H5 [/ F
选择同向的原因是因为Q3D是电流源激励。
5 V' e4 B& d4 C5 f# w. H; a对于交流:
- }9 b) L. H5 j/ Q, K0 g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。
( n8 t8 d1 {! G# ?/ s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。
9 E5 j9 p" I$ L; ~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。
" Q9 v" p2 h% y! n* B5 U% B' K  a1 ^! V& w
L matrix是有self和mutual部分的
+ z$ S( A  \6 C& W3 A; @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。+ P- J  N& Q$ z0 R
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。7 B4 J; x' V+ _: }1 q+ C
3 i1 j9 t$ V% x, y( D8 \

3 K# U2 j* ?. o4 E8 R' G' k0 i: U0 K& t$ T& D2 i3 D

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.9 E8 h, x8 ^+ A# Q6 g- e
5 D% K- g  M7 K/ ~' k+ t# h
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。% j; [( k6 B2 M* O4 L0 A7 g
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。. c% a+ t6 l  I2 y3 q& W
至于G,mS和S的单位差你难道没发现么?8 n6 x) R$ `0 O5 k) R2 Y$ G( h

4 H- m. d9 |: I9 a

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。
7 h% k( e: t  I* AQ3D还是需要理解9 T* ?  m5 ?( {
Project7.rar (27.61 KB, 下载次数: 6) 7 Q& ]0 r) ^8 x& D

% j- d% c1 ?, n: y$ |/ h4 X
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。
+ Q5 Y% ]# {3 f0 q" D5 \: K/ l9 j# R
3 c/ T/ O3 o+ p. T, q  ?# i* f+ A- C
; M- |. R# `  W7 V  [; U
zoe17 发表于 2017-3-6 20:22
cousins 发表于 2015-11-12 15:36
1 C, h6 k. B1 i5 l3 h+ Y1 B3 l) W事实上,Q3D算的就是loop inductance。
; H9 {% C* u1 F3 v: W4 L% pSI9000算的才是self inductance。8 R+ u4 Z5 l5 ~1 [
RLGC构成的电路L11,而Q3D里 ...
% Q6 d. L6 B( E; T1 Y+ p- `  L4 Z
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?
8 ]: I$ M; v. T" g) B( h& y
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。
3 L% p3 {/ s& B0 F2 I) e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。
+ H7 V9 W7 [" R而 Return 就是 Lrr ,總 Loop 電感為 Lpp + Lrr - 2 Lrp 。2 V) ^2 ?5 a1 b2 N0 L; B
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。
6 w: |9 i: Z! v$ A- ?6 I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。
. }9 ?' A  f) X8 J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。
' F9 G# M/ i8 j3 R1 c; N3 j
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/ @! C) W1 n' i& [/ C3 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 ...
4 J. Y8 K' ~* u% G) c: C4 t
看晕了,这个reduce martix太烦人了,自己看得头都大了
9 J6 \( R: N8 j, q( ?& m3 [
cousins 发表于 2015-11-14 07:52
本帖最后由 cousins 于 2015-11-14 08:09 编辑
. Z9 }9 c% e" x' H- J' l* Y
Head4psi 发表于 2015-11-13 23:27$ ^- P. m$ o  |9 a3 h1 r% O
[ 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 ] 5 O& S9 q& Q* j% Q! v/ B' Z; k
...

2 q* @4 o0 [) m8 e' n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。
* @' Q5 I  T% L1 r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?# H7 c1 `& ]7 A

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

, |2 C. J1 \; X, C1 R1 l0 s

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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