多層微波電路通孔結(jié)構(gòu)的建模與電磁特性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代高頻電路密度和速度的不斷提升，互連結(jié)構(gòu)的仿真技術(shù)對于芯片級、封裝級以及板級電路設(shè)計變得愈加重要。使用純粹的數(shù)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(jié)構(gòu)電磁特性已經(jīng)無法滿足科研領(lǐng)域或尖端產(chǎn)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(jié)構(gòu)——多層微波電路通孔結(jié)構(gòu)進行深入研究，在保證精度的基礎(chǔ)上將其拆分為內(nèi)外子結(jié)構(gòu)并分別獨立建模分析，實現(xiàn)了一種仿真通孔結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)表面對應的三角形網(wǎng)格，用節(jié)點及面元矩陣來描述通孔外部結(jié)構(gòu)幾何形體；選用RWG基函數(shù)和伽遼金法，基于離散網(wǎng)格模型，用矩量法求解外部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)相關(guān)參量。
　　通孔內(nèi)部子結(jié)構(gòu)的建模與網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計算。使用含平行板效應的物理模型法建立通孔內(nèi)部結(jié)構(gòu)直觀高效物理

3、模型。方法以微波面電路理論為基礎(chǔ)，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(jié)構(gòu)散射參數(shù)的計算及傳輸規(guī)律研究?；趦?nèi)外結(jié)構(gòu)獨立建模分析方法，用微波電路級聯(lián)的方式計算完整通孔結(jié)構(gòu)的散射參數(shù)，通過與商用軟件仿真及實驗測試結(jié)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(jié)構(gòu)各物理尺寸、電路板邊界、介質(zhì)基板材料特性等相關(guān)物理參量