多層微波電路通孔結構的建模與電磁特性研究.pdf

1、隨著現代高頻電路密度和速度的不斷提升，互連結構的仿真技術對于芯片級、封裝級以及板級電路設計變得愈加重要。使用純粹的數值計算電磁理論或普通商用仿真軟件來研究和仿真復雜互連結構電磁特性已經無法滿足科研領域或尖端產品研制開發(fā)過程中對電磁分析方法的精度和速度要求。
　　本論文論針對板級互連的典型結構——多層微波電路通孔結構進行深入研究，在保證精度的基礎上將其拆分為內外子結構并分別獨立建模分析，實現了一種仿真通孔結構電磁特性的快速通用算法。

2、主要研究工作如下：
　　通孔外部子結構的建模與改進的矩陣束矩量法計算。通過對三維曲面的擴張與離散，生成通孔外部結構表面對應的三角形網格，用節(jié)點及面元矩陣來描述通孔外部結構幾何形體；選用RWG基函數和伽遼金法，基于離散網格模型，用矩量法求解外部結構表面電流分布；然后使用矩陣束法從分布電流中提取其主模，進而獲得通孔外部結構相關參量。
　　通孔內部子結構的建模與網絡參數計算。使用含平行板效應的物理模型法建立通孔內部結構直觀高效物理

3、模型。方法以微波面電路理論為基礎，引入平行板阻抗來刻畫地層（或電源層）對通孔信號傳輸特性的影響，并用寄生電容來描述垂直通孔與金屬層邊緣間的耦合效應。
　　完整通孔結構散射參數的計算及傳輸規(guī)律研究。基于內外結構獨立建模分析方法，用微波電路級聯的方式計算完整通孔結構的散射參數，通過與商用軟件仿真及實驗測試結果對比，驗證算法的可靠性、精度及適用頻段；另外，論文進一步深入探討了通孔結構各物理尺寸、電路板邊界、介質基板材料特性等相關物理參量