CN114036881B - 基于端口间扩散电感的电源分配网络多端口去耦设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于端口间扩散电感的电源分配网络多端口去耦设计方法，实现步骤为：对电源地平面模型的端口进行标记；构建输入输出端口与K个摆放去耦电容的端口之间的扩散电感矩阵；构建K个摆放去耦电容端口的自感矩阵；确定电源地平面模型中摆放去耦电容的有效区域；获取电源分配网络的去耦设计结果。本发明在获取电源分配网络的去耦设计结果的过程中，首先获得了去耦电容端口与需要去耦端口之间的扩散电感矩阵，减小了扩散电感对于去耦电容的去耦效果的影响，然后在摆放去耦电容有效区域内选择去耦电容的最佳摆放位置，提高了电源分配网络设计的效率；并且该方法能够对多端口进行去耦，从而减少了去耦时间。

Description

基于端口间扩散电感的电源分配网络多端口去耦设计方法

技术领域

本发明属于电路设计技术领域，涉及一种电源分配网络设计方法，具体涉及一种基于端口间扩散电感的电源分配网络多端口去耦设计方法。

背景技术

在高速数字电路中，电源分配网络需要给不同的器件或者芯片提供不同的电源，以满足相应的工作要求。但是，随着时钟频率的增加和高速数字电路集成度的提高，电源分配网络中产生的电源噪声严重限制了电路性能的提升。由于去耦电容可以为返回电流在电源地平面之间提供返回路径，进而来抑制电源噪声。因此，电源分配网络设计的主要思想就是使用去耦电容来滤除器件或者芯片的电源端口的电源噪声。设计电源分配网络的设计指标在于不同的器件或者芯片在相应的工作频带内的阻抗均小于相应的目标阻抗，所以电源分配网络设计的重难点在于如何使用最少去耦电容来达到相应的设计指标，这一过程的核心问题在于确定去耦电容的种类以及摆放位置。

例如，申请公布号为CN105956289A，名称为“基于去耦电容去耦区域的电源分配网络设计方法”的专利申请，提出了一种基于去耦电容去耦区域的电源分配网络设计方法，该方法在谐振腔模型的基础上，建模带去耦电容的电源地平面；在该建模方法的基础上计算出去耦电容的横向和纵向去耦半径；根据输入输出端口阻抗最大幅值对应的频率点选择去耦电容，依据去耦电容的横向和纵向去耦电容半径来选择去耦电容器的摆放位置。该方法开发周期短，成本低，但是其只关注去耦电容对于需要去耦端口的阻抗的影响，而忽略了去耦电容端口与需要去耦端口之间的扩散电感对于去耦电容去耦效果的影响，过多的去耦电容导致设计过程效率较低，并且该方法只适用于单端口去耦，而无法对多端口进行去耦。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出了一种基于端口间扩散电感的电源分配网络多端口去耦设计方法，用于解决现有技术中存在的因去耦时间较长导致的设计效率较低以及无法对多端口进行去耦的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案包括如下步骤：

(1)对电源地平面模型的端口进行标记：

(1a)构建包括介质板、附着在介质板上表面的第一金属板和下表面的第二金属板的电源地平面模型，该电源地平面模型的特性可以通过多个模式表示，每一个模式在平面横向半波数、纵向半波数分别为m、n，横向半波数为m纵向半波数为n的模式的电容、电感、阻抗和反谐振频率分别为C_mn、L_mn、Z_mn和ω_mn，其中，m和n均为正整数；

(1b)沿横向和纵向分别对第一金属板进行等间距网格剖分，形成N个网格点，然后将其中需要去耦的J个网格点处的端口标记为Q＝{Q₁,Q₂,…,Q_j,…,Q_J},将其余K的网格点作为摆放去耦电容的端口标记为P＝{P₁,P₂,…,P_k,…,P_K}，横向半波数为m纵向半波数为n的模式对应的Q_j的端口系数、P_k的端口系数分别为

其中，N≥2，K＝N-J，P_k表示摆放去耦电容的坐标位置为

的第k个端口，Q_j表示需要去耦的坐标位置为

的第j个端口；

(2)设置去耦设计参数：

初始化去耦设计摆放去耦电容的数量为num，去耦设计的最高角频率为ω_max，去耦电容库包括S个去耦电容D＝{D₁,D₂,…,D_s,…,D_S}，第s个去耦电容D_s的容值、寄生电感、寄生电阻、自谐振频率分别为C_s、ESL_s、ESR_s、f_s，需要去耦的Q端口的去耦频带为[0,ω_max]，计算Q端口自阻抗的频率点数为Y，并令num＝0，其中，S≥2，Y≥1000；

(3)构建J个需要去耦的端口与K个摆放去耦电容的端口之间的扩散电感矩阵：

计算每个需要去耦的端口Q_j与每个摆放去耦电容的端口P_k之间的互阻抗，并通过所得到的J×K个互阻抗Z_int＝{Z₁₁,…,Z_1K；…；Z_j1,…,Z_jK；…；Z_J1,…,Z_JK}构建J个需要去耦的端口与K个摆放去耦电容的端口之间的扩散电感矩阵L_int，其中，Z_jK表示Q_j与P_K之间的互阻抗；

(4)构建K个摆放去耦电容端口的自感矩阵：

计算每个摆放去耦电容端口P_k的自阻抗Z_k，并通过所得到的K个自阻抗Z_self＝{Z₁,…,Z_k,…,Z_K}构建K个摆放去耦电容端口的自感矩阵L_self；

(5)确定电源地平面模型上摆放去耦电容的有效区域：

确定由扩散电感矩阵L_int与自感矩阵L_self中处于同一数量级范围的H个端口，并将该H个端口所形成的区域作为电源地平面模型中摆放去耦电容的有效区域，其中，H＜K；

(6)获取电源分配网络多端口去耦设计结果：

(6a)采用目标阻抗公式，并通过端口Q_j处的电压V和平均电流

计算目标阻抗Z_t；

(6b)计算电源地平面模型上未摆放去耦电容时，即num＝0时需要去耦的端口Q在其去耦频带内每个频率点的自阻抗，并判断所得到的Y×J个自阻抗Z_num(ω)中最大阻抗值Z_max(num)与目标阻抗Z_t是否满足Z_max(num)≤Z_t，若是，执行步骤(6f)，否则，执行步骤(6c)，其中，ω为需要去耦的Q端口在去耦频带[0,ω_max]内的角频率；

(6c)确定最大阻抗值Z_max(num)对应的频率f_max(num)，并选取去耦电容库中自谐振频率最接近f_max(num)的去耦电容D_t，其中，t∈[1,S]；

(6d)令num＝num+1，并将去耦电容D_t作为去耦设计中的第num个去耦电容D_num，然后计算D_num摆放在去耦电容的有效区域内时J个需要去耦的端口Q在f_max(num-1)频率处的自阻抗Z_pwc(num)，再选择使得Z_pwc(num)阻抗降至最小时的位置作为D_num的最佳摆放位置；

(6e)判断第num个去耦电容D_num摆放在最佳位置时端口Q在其去耦频带[0,ω_max]内的Y×J个自阻抗Z_num(ω)中最大阻抗值Z_max(num)与目标阻抗Z_t是否满足Z_max(num)≤Z_t，若是，得到num个去耦电容的最佳摆放位置，执行步骤(6f)，否则，执行步骤(6c)，其中，num＜H；

(6f)将num个去耦电容按照其最佳摆放位置摆放在电源地平面模型上，得到J个需要去耦的端口Q在其去耦频带[0,ω_max]内的阻抗均小于目标阻抗Z_t的电源分配网络。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明在获取电源分配网络的去耦设计结果的过程中，首先获得了去耦电容端口与需要去耦端口之间的扩散电感矩阵，减小了扩散电感对于去耦电容的去耦效果的影响，从而减少了去耦电容的数量，然后在摆放去耦电容有效区域内选择去耦电容的最佳摆放位置，不必在整个平面上寻找去耦电容的摆放位置，提高了电源分配网络设计的效率。

2.本发明还可以对多端口进行去耦，现有技术对于多端口需要一个一个进行去耦，而发明对于多端口能够同时进行去耦，从而能够大大减少去耦时间。

附图说明

图1为本发明的实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细描述。

参照图1，本发明包括如下步骤：

步骤1)对电源地平面模型的端口进行标记：

(1a)构建包括尺寸为a×b×d的介质板、附着在介质板上表面的第一金属板和下表面的第二金属板电源地平面模型，该电源地平面模型的特性可以由一系列模式来表示，每一个模式在平面横向半波数、纵向半波数分别为m、n，横向半波数为m纵向半波数为n的模式的电容、电感、阻抗和反谐振频率分别为C_mn、L_mn、Z_mn和ω_mn，其中，m和n均为正整数，介质板的介电常数为ε,模式电容为C_mn、模式电感为L_mn、模式阻抗为Z_mn、反谐振频率为ω_mn的表达式分别为：

ω_mn＝2πf_mn

其中f_mn表示横向半波数为m纵向半波数为n的模式的反谐振频率，且

μ表示介质板的磁导率，μ＝1。

(1b)沿横向和纵向分别对第一金属板进行等间距网格剖分，形成N个网格点，然后将其中需要去耦的J个网格点处的端口标记为Q＝{Q₁,Q₂,…,Q_j,…,Q_J},将其余K的网格点作为摆放去耦电容的端口标记为P＝{P₁,P₂,…,P_k,…,P_K}，横向半波数为m纵向半波数为n的模式对应的Q_j的端口系数、P_k的端口系数分别为

其中，N≥2，K＝N-J，P_k表示摆放去耦电容的坐标位置为

的第k个端口，Q_j表示需要去耦的坐标位置为

的第j个端口，

的表达式分别为：

其中，ε_m表示横向系数，并且

ε_n表示纵向系数，并且

分别表示Q_j、P_k的端口尺寸，由于端口尺寸很小，所以将

设置为零，cos表示余弦函数，sinc函数的具体表达式为sinc(x)＝sin x/x，sin表示正弦函数；

步骤2)设置去耦设计参数：

初始化去耦设计摆放去耦电容的数量为num，去耦设计的最高角频率为ω_max，去耦电容库包括S个去耦电容D＝{D₁,D₂,…,D_s,…,D_S}，第s个去耦电容D_s的容值、寄生电感、寄生电阻、自谐振频率分别为C_s、ESL_s、ESR_s、f_s，需要去耦的Q端口的去耦频带为[0,ω_max]，计算Q端口自阻抗的频率点数为Y，并令num＝0，其中，S≥2，Y≥1000；

步骤3)构建J个需要去耦的端口与K个摆放去耦电容的端口之间的扩散电感矩阵：

计算每个需要去耦的端口Q_j与每个摆放去耦电容的端口P_k之间的互阻抗，并通过所得到的J×K个互阻抗Z_int＝{Z₁₁,…,Z_1K；…；Z_j1,…,Z_jK；…；Z_J1,…,Z_JK}构建J个需要去耦的端口与K个摆放去耦电容的端口之间的扩散电感矩阵L_int，其中，Z_jK表示Q_j与P_K之间的互阻抗，其计算公式为：

其中，∞表示正无穷，∑表示求和操作；

当横向半波数为M纵向半波数为N的模式的反谐振频率ω_MN与去耦设计的最高角频率ω_max满足ω_MN＜2ω_max时，横向半波数为M纵向半波数为N以后的模式等效成第j个需要去耦的端口与第k个摆放去耦电容的端口P_k之间的扩散电感L_jk：

根据L_jk得到的J个需要去耦的端口Q与K个摆放去耦电容的端口P之间的扩散电感矩阵L_int：

步骤4)构建K个摆放去耦电容端口的自感矩阵：

计算每个摆放去耦电容端口P_k的自阻抗Z_k，并通过所得到的K个自阻抗Z_self＝{Z₁,…,Z_k,…,Z_K}构建K个摆放去耦电容端口的自感矩阵L_self，其中Z_k的计算公式为：

其中，∞表示正无穷，∑表示求和操作；

当横向半波数为M纵向半波数为N的模式的反谐振频率ω_MN与去耦设计的最高角频率为ω_max满足ω_MN＜2ω_max时，横向半波数为M纵向半波数为N以后的模式等效的第k个摆放去耦电容的端口P_k的自感L_k：

根据L_k可得到K个摆放去耦电容的端口的自感矩阵L_self：

步骤5)确定电源地平面模型上摆放去耦电容的有效区域：

确定由自感矩阵L_self与扩散电感矩阵L_int中处于同一数量级范围的H个端口，并将该H个端口所形成的区域作为电源地平面模型中摆放去耦电容的有效区域，其中，H＜K；

确定由自感矩阵L_self与扩散电感矩阵L_int中处于同一数量级范围的H个端口的原因为：

为了计算需要去耦的端口Q的自感矩阵L_Q，首先计算需要去耦的端口Q_j的自阻抗Z_j：

其中，∞表示正无穷，∑表示求和操作；

横向半波数为M纵向半波数为N的模式的反谐振频率ω_MN与去耦设计的最高角频率ω_max满足ω_MN＜2ω_max时，横向半波数为M纵向半波数为N以后的模式等效为端口Q_j的自感L_j：

根据L_j可得到J个需要去耦的端口的自感矩阵L_Q：

将步骤(3)、步骤(4)中等效后的互阻抗Z_ik、摆放去耦电容端口P_k的自阻抗Z_k以及需要去耦的端口Q_j的自阻抗Z_j代入到电源地平面模型的二端口网络中，在电源地平面模型上摆放去耦电容后，需要去耦的端口Q的自阻抗Z_E如下所示：

其中，Z_C为去耦电容阻抗矩阵，A^T为A的转置矩阵；A为输入输出端口P₀等效后的端口系数矩阵，B为摆放去耦电容端口P_k等效后的端口系数矩阵，Z为等效后的模式阻抗矩阵：

由于在确定每个去耦电容的最佳摆放位置时，均是寻找能使得Z_E最小的位置，作为去耦电容的最佳摆放位置，所以在确定摆放去耦电容的有效区域时，将Z_E置零；并且在确定每个去耦电容最佳摆放位置时，电源地平面模型工作在去耦电容的自谐振频率处，所以电容阻抗值Z_C等于零，从而Z_E可简化为：

由上式在确定去耦电容的最佳摆放位置时，需要等式两边相等，但是电源地平面模型上的J个需要去耦的端口Q_j与K个摆放去耦电容端口P_k之间扩散电感在多个数量级间变化，而电源地平面模型上的N个端口的自感则在同一的数量级内变化。因此要使得上式成立，需要在电源地平面模型上扩散电感和自感处于同一数量级范围内的端口中寻找。

所以确定由自感矩阵L_self与扩散电感矩阵L_int中处于同一数量级范围的H个端口，并将该H个端口所形成的区域作为电源地平面模型中摆放去耦电容的有效区域，这样才能最大程度的减少扩散电感对于去耦电容去耦效果的影响。

步骤6)获取电源分配网络多端口去耦设计结果：

(6a)采用目标阻抗公式，并通过端口Q_j处的电压V和平均电流

计算目标阻抗Z_t；

其中，5％表示端口Q_j处电压的最大波动范围。

(6b)计算电源地平面模型上未摆放去耦电容时，即num＝0时需要去耦的端口Q在其去耦频带内每个频率点的自阻抗，并判断所得到的Y×J个自阻抗Z_num(ω)中最大阻抗值Z_max(num)与目标阻抗Z_t是否满足Z_max(num)≤Z_t，若是，执行步骤(6f)，否则，执行步骤(6c)，其中，ω为需要去耦的Q端口在去耦频带[0,ω_max]内的角频率；

(6c)确定最大阻抗值Z_max(num)对应的频率f_max(num)，并选取去耦电容库中自谐振频率最接近f_max(num)的去耦电容D_t，其中，t∈[1,S]；

(6d)令num＝num+1，并将去耦电容D_t作为去耦设计中的第num个去耦电容D_num，然后计算D_num摆放在去耦电容的有效区域内时J个需要去耦的端口Q在f_max(num-1)频率处的自阻抗Z_pwc(num)，再选择使得Z_pwc(num)阻抗降至最小时的位置作为D_num的最佳摆放位置，Z_pwc(num)的计算公式为：

Z_pwc(num)＝Z_Q-Z_int(Z_self+Z_C)^-1Z_int

其中，Z_C表示摆放在电源地平面模型上的去耦电容器的阻抗矩阵，其对角线元素分别表示num个去耦电容器阻抗，Z_Q表示电源地平面模型上未摆放去耦电容时J个需要去耦的端口Q的自阻抗矩阵，Z_int表示J个需要去耦的端口Q与摆放在电源地平面上的num个去耦电容端口之间的互阻抗矩阵，Z_self表示摆放在电源地平面上的num个去耦电容端口的自阻抗矩阵。

(6e)判断第num个去耦电容D_num摆放在最佳位置时端口Q在其去耦频带[0,ω_max]内的Y×J个自阻抗Z_num(ω)中最大阻抗值Z_max(num)与目标阻抗Z_t是否满足Z_max(num)≤Z_t，若是，得到num个去耦电容的最佳摆放位置，执行步骤(6f)，否则，执行步骤(6c)，其中，num＜H；

(6f)将num个去耦电容按照其最佳摆放位置摆放在电源地平面模型上，得到J个需要去耦的端口Q在其去耦频带[0,ω_max]内的阻抗均小于目标阻抗Z_t的电源分配网络。

Claims (6)

1.一种基于端口间扩散电感的电源分配网络多端口去耦设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对电源地平面模型的端口进行标记：

(1a)构建包括介质板、附着在介质板上表面的第一金属板和下表面的第二金属板的电源地平面模型，该电源地平面模型的特性可以通过多个模式表示，每一个模式在平面横向半波数、纵向半波数分别为m、n，横向半波数为m纵向半波数为n的模式的电容、电感、阻抗和反谐振频率分别为C_mn、L_mn、Z_mn和ω_mn，其中，m和n均为正整数；

(1b)沿横向和纵向分别对第一金属板进行等间距网格剖分，形成N个网格点，然后将其中需要去耦的J个网格点处的端口标记为Q＝{Q₁,Q₂,…,Q_j,…,Q_J},将其余K的网格点作为摆放去耦电容的端口标记为P＝{P₁,P₂,…,P_k,…,P_K}，横向半波数为m纵向半波数为n的模式对应的Q_j的端口系数、P_k的端口系数分别为

其中，N≥2，K＝N-J，P_k表示摆放去耦电容的坐标位置为

的第k个端口，Q_j表示需要去耦的坐标位置为

的第j个端口；

(2)设置去耦设计参数：

初始化去耦设计摆放去耦电容的数量为num，去耦设计的最高角频率为ω_max，去耦电容库包括S个去耦电容D＝{D₁,D₂,…,D_s,…,D_S}，第s个去耦电容D_s的容值、寄生电感、寄生电阻、自谐振频率分别为C_s、ESL_s、ESR_s、f_s，需要去耦的Q端口的去耦频带为[0,ω_max]，计算Q端口自阻抗的频率点数为Y，并令num＝0，其中，S≥2，Y≥1000；

(3)构建J个需要去耦的端口与K个摆放去耦电容的端口之间的扩散电感矩阵：

计算每个需要去耦的端口Q_j与每个摆放去耦电容的端口P_k之间的互阻抗，并通过所得到的J×K个互阻抗Z_int＝{Z₁₁,…,Z_1K；…；Z_j1,…,Z_jK；…；Z_J1,…,Z_JK}构建J个需要去耦的端口与K个摆放去耦电容的端口之间的扩散电感矩阵L_int，其中，Z_jK表示Q_j与P_K之间的互阻抗；

(4)构建K个摆放去耦电容端口的自感矩阵：

计算每个摆放去耦电容端口P_k的自阻抗Z_k，并通过所得到的K个自阻抗Z_self＝{Z₁,…,Z_k,…,Z_K}构建K个摆放去耦电容端口的自感矩阵L_self；

(5)确定电源地平面模型上摆放去耦电容的有效区域：

确定由扩散电感矩阵L_int与自感矩阵L_self中处于同一数量级范围的H个端口，并将该H个端口所形成的区域作为电源地平面模型中摆放去耦电容的有效区域，其中，H＜K；

(6)获取电源分配网络多端口去耦设计结果：

(6a)采用目标阻抗公式，并通过端口Q_j处的电压V和平均电流

计算目标阻抗Z_t；

(6b)计算电源地平面模型上未摆放去耦电容时，即num＝0时需要去耦的端口Q在其去耦频带内每个频率点的自阻抗，并判断所得到的Y×J个自阻抗Z_num(ω)中最大阻抗值Z_max(num)与目标阻抗Z_t是否满足Z_max(num)≤Z_t，若是，执行步骤(6f)，否则，执行步骤(6c)，其中，ω为需要去耦的Q端口在去耦频带[0,ω_max]内的角频率；

(6c)确定最大阻抗值Z_max(num)对应的频率f_max(num)，并选取去耦电容库中自谐振频率最接近f_max(num)的去耦电容D_t，其中，t∈[1,S]；

(6d)令num＝num+1，并将去耦电容D_t作为去耦设计中的第num个去耦电容D_num，然后计算D_num摆放在去耦电容的有效区域内时J个需要去耦的端口Q在f_max(num-1)频率处的自阻抗Z_pwc(num)，再选择使得Z_pwc(num)阻抗降至最小时的位置作为D_num的最佳摆放位置；

(6e)判断第num个去耦电容D_num摆放在最佳位置时端口Q在其去耦频带[0,ω_max]内的Y×J个自阻抗Z_num(ω)中最大阻抗值Z_max(num)与目标阻抗Z_t是否满足Z_max(num)≤Z_t，若是，得到num个去耦电容的最佳摆放位置，执行步骤(6f)，否则，执行步骤(6c)，其中，num＜H；

(6f)将num个去耦电容按照其最佳摆放位置摆放在电源地平面模型上，得到J个需要去耦的端口Q在其去耦频带[0,ω_max]内的阻抗均小于目标阻抗Z_t的电源分配网络。

2.根据权利要求1所述的基于摆放去耦电容有效区域的电源分配网络去耦设计方法，其特征在于，步骤(1a)中所述的横向半波数为m纵向半波数为n的模式的反谐振频率为ω_mn，由C_mn和L_mn并联而成。

3.根据权利要求1所述的基于摆放去耦电容有效区域的电源分配网络去耦设计方法，其特征在于，步骤(3)中所述的需要去耦的端口Q_j与每个摆放去耦电容的端口P_k之间的互阻抗Z_jk的计算公式，J个需要去耦的端口与K个摆放去耦电容的端口之间的扩散电感矩阵L_int的表达式分别为：

其中，∞表示正无穷，∑表示求和操作，j表示虚数，L_jk表示横向半波数为M纵向半波数为N的模式的反谐振频率ω_MN与去耦设计的最高角频率ω_max满足ω_MN＜2ω_max时，横向半波数为M纵向半波数为N以后的模式等效成第j个需要去耦的端口与第k个摆放去耦电容的端口P_k之间的扩散电感，L_int表示根据L_jk得到的J个需要去耦的端口Q与K个摆放去耦电容的端口P之间的扩散电感矩阵。

4.根据权利要求1所述的基于摆放去耦电容有效区域的电源分配网络去耦设计方法，其特征在于，步骤(4)中所述的每个摆放去耦电容端口P_k的自阻抗Z_k的计算公式，K个摆放去耦电容端口的自感矩阵L_self的表达式分别为：

其中，∞表示正无穷，∑表示求和操作，j表示虚数，L_k表示横向半波数为M纵向半波数为N的模式的反谐振频率ω_MN与去耦设计的最高角频率为ω_max满足ω_MN＜2ω_max时，横向半波数为M纵向半波数为N以后的模式等效的第k个摆放去耦电容的端口P_k的自感，L_self表示根据L_k得到的K个摆放去耦电容的端口的自感矩阵。

5.根据权利要求1所述的基于摆放去耦电容有效区域的电源分配网络去耦设计方法，其特征在于，步骤(6a)中所述的计算目标阻抗Z_t，计算公式为：

其中，5％表示端口Q_j处电压的最大波动范围。

6.根据权利要求1所述的基于摆放去耦电容有效区域的电源分配网络去耦设计方法，其特征在于，步骤(6d)中所述的计算D_num摆放在去耦电容的有效区域内时J个需要去耦的端口Q在f_max(num-1)频率处的自阻抗Z_pwc(num)，计算公式为：

Z_pwc(num)＝Z_Q-Z_int(Z_self+Z_C)^-1Z_int

其中，Z_C表示摆放在电源地平面模型上的去耦电容器的阻抗矩阵，其对角线元素分别表示num个去耦电容器阻抗，Z_Q表示电源地平面模型上未摆放去耦电容时J个需要去耦的端口Q的自阻抗矩阵，Z_int表示J个需要去耦的端口Q与摆放在电源地平面上的num个去耦电容端口之间的互阻抗矩阵，Z_self表示摆放在电源地平面上的num个去耦电容端口的自阻抗矩阵。

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