【经验】UltraEM®的片上电感的电磁隔离分析仿真算例

时间： 2023-09-02 来源：法动科技

射频微波电子设计自动化（EDA）软件,三维全波电磁仿真引擎,高效系统级仿真引擎,电磁仿真分析软件

通过UltraEM^®对不同的片上电感进行电磁仿真分析，将两个同种电感靠近，然后仿真分析其端口的传输系数S。利用UltraEM^®绘制两种片上电感的S(1,3)和S(2,4)参数曲线，再对仿真结果及其电磁隔离分析总结得出结论。

8形片上电感仿真

2.1建立仿真算例

2.1.1新建工程

依次点击File>New>Project新建工程，如下图2-1。

2.1.2导入设计文件

依次点击File> Import > FDL 导入设计文件，如图2-2、图2-3所示。

2.1.3查看工艺信息

点击Layer > Set Layer Data可打开层信息窗口查看工艺信息，如下图2-4。并且可点击View查看工艺信息的侧视图，如图2-5。

2.1.4开始仿真

点击Solve > Settings进行仿真设置，设置仿真频率范围为10–60GHz，步长为5GHz。该窗口中每项仿真设置具体参数如下：设置频率扫描（Frequency）方式: "Model: Linear, Start: 10 GHz, Step: 5 GHz, End: 60 GHz"，如图 2-6。

设置网络剖分（Mesh）方式: “Mesh Type: Triangle, Mesh segment: Customs”。

设置仿真精度（Accuracy）: “Accuracy: IC-Standard, Metal Mode:3D,Via Mode: 3D ”。

设置求解方式（Solver）: “Solver: MoM ”。

设置激励（Excitation）: “Excitation: Voltage”。

设置机器线程（Thread Setting）:设置线程数为12（需计算机可以提供12个以上CPU核）。

结果输出（Output）: “Characteristic: 50 + 0 j(Ohms), Output File Name: 8Shaped_Ind_Out ”。

运行仿真。点击Solve > Run，运行仿真。

2.1.5查看结果

仿真完成后，单击Result > Model Data，查看仿真结果。

图2-8中，8 Shaped Ind Out在10GHz-60GHz内，S(1,3)和S(2,4)曲线高度重合，表示P1和P3电磁隔离度和P2和P4电磁隔离度大致相同；在10GHz-45GHz内，S(1,4)曲线高于S(2,3)曲线，表明P2和P3电磁隔离度高于P1和P4电磁隔离度；在15GHz-45GHz内，S(1,4) > S(1,3) = S(2,4) > S(2,3)，则是由于在这段频域内，d(P1,P4）< d(P1,P3) = d(P2,P4) < d(P2,P3)。

矩形片上电感仿真

可增加其他类型的片上电感验证隔离度和距离的关系，本章以矩形电感为例。设计步骤和仿真设置同第2章，版图如图3-1所示。

仿真完成后，单击Result > Model Data，查看仿真结果。

图3-2中，Conventional Ind Out在20GHz-60GHz内，S(1,3)、S(1,4)曲线低于S(2,3)、S(2,4)曲线，表明P1和P3、P4电磁隔离度高于P2和P3，P4电磁隔离度；在20GHz-60GHz内，S(2,3)、S(2,4)值较大，则是由于d(P2,P3) < d(P1,P3)，d(P2,P4) < d(P1,P4)。

综合结果比较

图4-1为8 Shaped Ind Out和 Conventional Ind Out结果。从中可以看出，8形片上电感的S参数较矩形片上电感的S参数更趋于一致，而且S参数曲线高度相比更低，表明了8形片上电感的电磁隔离度比矩形片上电感的电磁隔离度更高。

从图4-2中看出，两种电感的L值均符合特性。

法动科技：

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