JP4445029B2 - 複数の領域に高周波回路を設計するプロセス - Google Patents

複数の領域に高周波回路を設計するプロセス Download PDF

Info

Publication number
JP4445029B2
JP4445029B2 JP2008332485A JP2008332485A JP4445029B2 JP 4445029 B2 JP4445029 B2 JP 4445029B2 JP 2008332485 A JP2008332485 A JP 2008332485A JP 2008332485 A JP2008332485 A JP 2008332485A JP 4445029 B2 JP4445029 B2 JP 4445029B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
prototype
area
production
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008332485A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009151794A (ja
Inventor
ポール・ジェイ・ドラクスラー
ウィリアム・ウッダール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of JP2009151794A publication Critical patent/JP2009151794A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4445029B2 publication Critical patent/JP4445029B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30Circuit design
    • G06F30/36Circuit design at the analogue level

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Description

この発明は、RFおよびマイクロ波回路設計を含むが、これに限定されない高周波回路設計の分野に関し、特に、原型領域および生産領域のように、複数の領域に同時に互換性のある高周波回路設計に関する。
1800年代後半に、Heinrich HertzがJ.C.Maxwellの波動方程式を確認し、電磁エネルギーが長い横波の形態で空中に放射することを証明した後、20世紀前半に出現したラジオ、テレビジョン、およびソナーから、20世紀後半に広く行き渡るようになった、セルラー通信、PCS通信、固定無線通信、および衛星通信を含む無線通信にわたる多くの新しい分野の活動が誕生した。
これらのアプリケーションが進化するにつれ、高周波は、低周波よりもより高速のかつより高容量の情報送信を容易にし、また、高周波送信は、低周波送信よりもより効率的で、より小型の回路素子を必要とするので、より一層高い動作周波数を利用する傾向がある。これらのアプリケーションを支持するために、電気エンジニアおよび回路設計者は、高周波で動作することのできる回路を開発しなければならなかった。
高周波において、抵抗、キャパシター、およびインダクターのような多くの回路素子は、一般に理想的な動作から相当変動するので、重要な課題を提起した。この問題をいっそうひどくさせるのは、高周波において、電圧および電流は、回路素子の物理サイズと比べた場合、もはや空間的に均一ではなく、その代わり、電界成分と磁界成分が互いに直交し、伝搬方向に直交するTM波(TEM波)のような伝搬波として取り扱わなければ成らない。従って、回路素子がキルヒホッフの回路法則に従う理想的な集中素子としてモデル化される一般的な回路解析技術は、高周波において生じる電圧および電流の空間的変動を無視し、かつ回路素子が理想的な動作から逸脱する方法を明らかにしないので、適用されない。そのかわり、電圧および電流におけるこの空間的変動を明らかにし、かつ回路素子の周波数依存動作を明らかにする伝送回線および分布素子を用いた、より進歩したモデルが必要となる。
高周波における回路素子の非理想的な動作は図1A、2Aおよび3Aを参照して図解す
ることができる。図1A、2A、および3Aは、それぞれ、抵抗、キャパシター、およびインダクターの一次の高周波モデルを描画する。図1B、2B、および3Bは、高周波上で、それぞれ、図1Aのモデルにより示されるインピーダンスの実数部、2πfにより分割される図2Aのモデルにより示されるアドミタンスの虚数部、2πfにより分割される図3Aのモデルにより示されるインピーダンスの虚数部のプロットである。(図1B、2B、および3Bにおいて、両軸は、log10スケール軸であると仮定する)。
図1Aを参照すると、抵抗Rは、互いに直列な2つのインダクターLと、キャパシターCおよび抵抗Rの並列組合せとして作られる。インダクターLは、抵抗Rへのリード線を作り、Cは、浮遊容量を表す。図1Bを参照すると、破線は、理想化された抵抗Rの動作を表し、実線は、高周波において、抵抗により示される周波数依存動作を表す。図解するように、インピーダンスの実数部は、値Rで始まり、次に、周波数が増加するにつれ、数字102で識別される点で始まる浮遊容量の効果により減少する。
図2Aを参照すると、抵抗Rsと直列であり、キャパシターCおよび抵抗Reの並列組合せと直列である、インダクターLとして作られる。インダクターLは寄生リードインダクタンスを表し、直列抵抗Rsは、リード線を介した損失を表す。抵抗Reは、高周波において、キャパシター誘電体を介した損失を表す。図2Bを参照すると、破線は、キャパシターの理想化された動作を表し、実線は、高周波におけるキャパシターの動作を表す。図解するように、キャパシターは、理想化された動作を示しながら始まる(この場合、2πfにより分割されるアドミタンスの虚数部は定数であり、両方がlog10スケール軸にプロットされるとき、周波数とともに変化しない)。次に、周波数が増加するにつれ、このアドミタンスパラメーターは、数字104で識別されるポイントにおいて、増加し始める。
図3Aを参照すると、インダクターLは、インダクターLと直列抵抗Rsの直列組合せに並列な分路キャパシタンスCsとして作られる。分路キャパシタンスCsは、インダクターの隣接するコイルにより導入される寄生キャパシタンスを表し、直列抵抗Rsは、コイル、およびインダクターのリード線を介して生じる損失を表す。図3Bを参照すると、破線は、インダクターの理想化された動作を表し、実線は、高周波におけるインダクターの動作を表す。図解するように、インダクターは理想化された動作を示しながら始まる(この場合、2πfにより分割されたインピーダンスの虚数部は定数であり、両方がlog10スケール軸にプロットされるとき、周波数とともに変化しない)。次に、周波数が増加するにつれ、このインピーダンスパラメーターは、数字106で識別される点において増加し始める。
この時点で、考察すべき自然な質問は、どんな周波数が「高い」周波数かということである。その答えは、「高い」周波数は、環境に依存し、上で参照したより高度な回路解析技術が必要かどうか、対応する波長が、含まれる回路素子の物理的寸法に匹敵するかまたはそれ未満かどうか、寄生抵抗が一次パラメトリック値に比べて重要かどうか、より高い高調波における不特定の応答が回路性能に寄与するかどうかのようないくつかの要因の考察を含む周波数であるということである。インスティチュートオブエレクトリカルアンドエレクトロニックエンジニアーズ(Institute of Electrical and Electronic Engineers)(IEEE)により開発された周波数スペクトルの分類である、下記の表を参照すると、VHF帯域内またはVHF帯域に先行するどこかの点における一般的回路素子の物理的寸法に波長が匹敵し始めることがわかる。この要因および上述した他の要因の観点から、一般的な規則は、VHF帯域内またはVHF帯域を先行するどこかの点を越えるいずれかの周波数である。同時にRF周波数は、一般にVHF帯域内のどこかからS帯域を含むこの帯域まで達すると理解されるので、「高い」周波数は一般にRF周波数を含むように理解される。さらに、マイクロ波周波数は、一般にC帯域において始まり、およびC帯域を越えて拡大するように理解されるので、「高い」周波数は、同様にマイクロ波周波数を含むように一般に理解される。
Figure 0004445029
高周波回路の設計は、一般に、原型段階と生産段階の2つの異なる段階を経験する。ときどき、生産前段階とも呼ばれる原型段階の期間、回路の1つ以上の原型が一般に作られ、次に、回路が意図した目的のために動作することを確かめるために試験される。この段階の期間に回路が調整されることが一般的である。調整に固有の変更を容易にかつ柔軟に行なうことを可能とするために、回路素子は、一般に、プリント配線板(PWB)およびプリント基板(PCB)のような適当な回路基板の表面上に回路素子が取り付けられ、ハンダ付けされる表面実装型デバイス(SMD)として一般に実装される。素子は回路基板の表面上に取り付けられるので、アクセス可能であり、容易に変更可能である。
表面実装型デバイスの例は、アルミニウムまたはベリリウム基材の薄膜チップ抵抗、セラミックの単板または多層キャパシター、および巻き線型インダクターまたはフラットコイル(flat coil)インダクターを含む。現在の薄膜チップ抵抗は、以下のサイズコードで利用可能である:0402、0603、0805、1206、および1218(最初の二桁に10を乗算することにより表される数がミルにおける抵抗の長さであり、次の二桁に10を乗算することにより表される数がミルにおける抵抗の幅である。それゆえ、0402のサイズコードを有する抵抗は、40ミルの長さと20ミルの幅を有する)。これらのデバイスに対して、抵抗は、1/10Ωから数MΩに及ぶ。現在の表面実装型キャパシターは、単層構成の場合15ミル平方から、多層構成の場合、400×425ミルに及ぶサイズにおいて利用可能である。これらのデバイスのキャパシタンスは、0.1pFから数μFに及ぶ。現在の表面実装型巻き線型インダクターは、60×30ミルから180×120ミルに及ぶサイズで利用可能である。これらのデバイスのインダクタンスは、1nHから1000μHに及ぶ。フラットコイル実装は、1nH乃至500nHのインダクタンスを有した、2mm×2mmほどのサイズで利用可能である。(比較のために、1ミル=0.0001インチ=0.0254mmであることに注意する)。
生産段階の期間、設計は一般に凍結され、次に、回路の生産量が製造される。さらなる設計変更は一般に可能ではないので、表面実装型実装の必要性は少なくなるまたは無くなる。しかしながら、表面実装型実装よりも安くかつより少ない基板スペースを必要とする他の実装が利用可能であるとしても、表面実装型実装は、通常生産段階において、付随する。
多層プリント配線板(PWBs)および多層プリント基板(PCBs)のような多層回路基板の出現により、最近利用可能になった1つのそのような代替物は、部品が多層回路基板の1つ以上の層に集積される集積実装である。現在、これらの集積実装は、受動素子、すなわち、抵抗、キャパシターおよびインダクターに対して利用可能であり、能動素子およびSAWフィルターのような表面弾性波(SAW)素子のようなさらなる素子に対して集積実装がすぐに利用可能になるであろうことが期待される。これらの集積実装において、素子は、一般に、多層PWBまたはPCBの最上部上の1つ以上のマイクロバイア(microvia)層内に集積される。これらの集積実装は、素子あたり1セント乃至2セントのコストを節約することができ、表面実装型実装に比べて基板スペースが少なくなる。
しかしながら、これらの利点にもかかわらず、高い量生産工程の場合であっても、集積実装に切り替えることはあまりにも危険性が高いと一般に考えられているので、表面実装型実装は、生産段階において、依然として付随する。恐れていることは、集積実装が予期しない寄生キャパシタンスまたはインダクタンスを導入し、または高周波において、期待される動作から逸脱し、受け入れられない回路性能または劣化を生じるであろうということである。この種の危険性は、一般に生産段階において回避されるので、集積実装は、コストと基板スペースの節約が可能であるにもかかわらず、一般に利用されていない。
「SMX−新規なオブジェクト指向最適化システム」M.H.Bakr他著、2001、IEEE MTT−Sダイジェスト、2083頁−2086頁、および「代理モデルを利用したマイクロ波回路のスペースマッピング最適化」M.H.Bahr他著、マイクロ波理論および技術に関するIEEEトランザクション、Vol.48、No.12、2000年12月、2297頁−2306頁において、粗悪なモデルと品質の優れたモデルとの間をマッピングするために、ある空間マッピング技術が提案されているが、2つのモデルは、単一の領域において表されているだけであり、単一の実装に主眼を置いている。それゆえ、上述した問題への解決には程遠い。
それゆえ、高周波回路の生産段階の期間、これらの代替実装技術をより完全に利用可能にする実現技術の必要性がある。
この発明は原型領域および生産領域のような複数の領域において、高周波回路を設計するプロセスを提供する。このプロセスは第1領域に関連する1つ以上のパラメーターと第2領域に関連する1つ以上のパラメーターを得ることにより開始する。いずれかの領域のための1つ以上のパラメーターは、1つ以上の回路素子を支持するための回路基板に関連するかまたは回路基板上のまたは回路基板内の送信媒体に関連していてもよい。いずれかの領域のための回路基板は、限定されることなく、PWB(プリント配線板)(これは、この開示のために、PCBs(プリント基板)を含むように定義される)、シリコン、または低音同時焼成セラミック(LTCC)を含む、1つ以上の回路素子を支持するためのなんらかの適当な素子であってよい。単一層、および恐らくマイクロバイア(microvia)層として実装される1つ以上の最上層または最下層を有する多層回路基板が可能である。
いずれかの領域のための1つ以上のパラメーターは、限定されることなく、誘電率(εr)、透磁率(μr)、損失正接(tanΔ)または高度距離を含む、回路基板の層毎に、層および層内の材料を定義するパラメーター;伝導率(σr)、厚み(t)、およびエッチファクターを含む層の金属化を定義するパラメーター;接地、電力、信号プレーン(plane)の構成を含む、層スタックアップ(stackup)を定義するパラメーター;最小および最大線間隔および幅を含む、トレース規則を定義するパラメーター;スタック依存経由、穴サイズまたはサイズレンジ(size range)経由、スペーシング(spacing)またはスペーシングレンジ(spacing range)経由および穴パッドサイズ(pad size)要件または依存経由を含む規則経由を定義するパラメーターを含む物理パラメーターであってよい。
いずれかの領域の1つ以上のパラメーターは、また各層に対して、および1つ以上の可能な接地平面構成に対して、50Ωの特性インピーダンス(Z0)を有する伝送回線の幅、(0805部品を支持するような)最大サイズ伝送回線の特性インピーダンス(Z0)、および最小サイズ伝送回線の特性インピーダンス(Z0)を定義する電気的パラメーターであってもよい。他の可能な電気的パラメーターは、1つ以上のまたはあるレンジの線間隔のためのZeven、Zodd、c、γeven、およびγoddのような結合線特性を含む(但し、γは、実数部αとして、減衰定数を有し、虚数部βとして波数または伝搬定数を有する複素伝搬定数である)。1つ以上の電気的パラメーターは、1つ以上の物理パラメーターから導き出してもよいし、または物理パラメーターに加えて別個に提供されてもよい。一部の例では、物理パラメーターの代わりに、電気的パラメーターが提供されてもよい。
第1および第2領域のためのパラメーターが得られると、1つ以上のこれらのパラメーターに応答して、1つ以上の回路素子の第1および第2領域に互換性のある実装を導き出すことに進む。
一実施の形態において、このステップは最初に回路素子の領域依存実装のテンプレート(template)を指定し、次に、このテンプレートを、第1領域内の素子、例えば、単一層回路基板の表面に実装される原型領域表面実装キャパシターの実装にマッピングし、また、このテンプレートを第2領域内の回路素子、例えば、2層回路基板最下層内に集積された生産領域キャパシターの実装にマッピングすることを含む。
実装が互換性があることを保証するために、実装の各々のモデルを導き出しても良いし、および実装が実際に互換性があることを保証するために、所望の周波数レンジ上でモデルの1つ以上の互換性を比較してもよい。得ることのできるモデルの例は、制限無く、EMシミュレーションモデル、パラメーター化されたモデル、集中素子等価回路モデル、またはそれらのいずれかの組合せを含む。1ポートモデル、2ポートモデルまたはマルチポートモデルが可能である。さらに、散乱(S)、アドミタンス(Y)、インピーダンス(Z)、ハイブリッド(h)、チェーン(ABCD)または他のパラメーターの観点からパラメーター化されたモデルもまた可能である。モデルは所望の周波数レンジ、例えば、0.5GHzの増分で0.5GHz乃至5.0GHzにわたって、対応する実装の動作を正確に表すために十分でなければならない。
比較してもよい特性の例は、サセプタンス(Yパラメーターの1つの虚数部)、リアクタンス(Zパラメーターの1つの虚数部)、コンダクタンス(Yパラメーターの1つの実数部)、抵抗(Zパラメーターの1つの実数部)、Y、Z、S、h、またはABCDパラメーターのいずれかの絶対値を含む。所望の周波数レンジ上で1つ以上の特性が適切に一致しないなら、これらの1つ以上の特性が所望の周波数レンジ上で適切に一致するまで、一方または両方の実装に対して調節が行なわれる。
一実施の形態において、モデルの一次特性が比較され、これらの特性が所望の周波数レンジ上で正確に、非常に接近して一致するまで、一方または両方の実装に対して調節が行なわれる。「一次」特性は、直接的であれ、反転であれ、比例であれ、関数であれ、またはその他のであれ、作られる回路素子の値および恐らく周波数のような他のパラメーターの値に対する関係を有する特性である。キャパシターまたはインダクターの場合、主要特性の例は、Y21またはYBの虚数部、Z21またはZBの虚数部、または周波数により乗算されるまたは除算されるその他のこれらのパラメータを含む。これらは、それぞれの回路素子の値、すなわち、キャパシターのキャパシタンスおよびインダクターのインダクタンスに関係を有するからである。抵抗器の場合、主要特性の例は、Y21またはYBの実数部またはZ21またはZBの実数部が抵抗器の抵抗値に関係を有するので、Y21またはYBの実数部またはZ21またはZBの実数部を含む。
次に、一般に、一次特性の影響が除去された後に、モデルの1つ以上の二次特性を比較し、一方または両方の特性が一致するまで、一方または両方の実装に対してさらなる調節を行なってもよい。一次特性の影響が除去された後に、順次的な最適化も可能であり、回路素子の残留動作を明らかにするのに必要な寄生の種類と数が、異なるセグメントの周波数スペクトル上で順次決定される。これらの寄生のセットのおのおのの間で一致を得るためにさらなる調節が必要になるかもしれない。一般的に言えば、「二次」特性は、直接的であれ、反転であれ、比例であれ、関数的であれ、またはその他であれ、モデル内の寄生回路素子の値および周波数のような他のパラメーターに対して関係を有する特性である。さらに、一般的ルールとして、二次特性の一致の度合いは、一次特性ほど正確である必要はない。寄生キャパシターまたはインダクターの場合、二次特性の例は、Y11、Y22、YA、またはYCの虚数部、Z11、Z22、ZA、またはZC、または周波数により乗算または除算されたこれらのパラメーターのいずれかを含む。寄生抵抗の場合、二次特性の例は、Y11、Y22、YA、またはYCの実数部、Z11、Z22、ZA、またはZCの実数部を含む。
一致があるとの結論を保証するために1つ以上の特性が十分に類似しているなら、同じ1つ以上の回路素子の互換性のある実装が第1領域および第2領域に形成されるので、プロセスは、結論を下しても良い。そうでなければ、十分な一致があるまで、一方または両方の実装に対してさらなる調節が行なわれる。
実装、対応するモデルおよびモデル特性、テンプレート、およびパラメーターは、種々の形態で、例えば、紙のような人間が読むことができるまたは聞くことができる媒体上に、ディスクのようなプロセッサーが読み出し可能な媒体上に、または(実装の場合に)物理回路として実態的に具現化してもよい。さらに、プロセッサー自体を、例えば、プロセッサーが読み出し可能な媒体上に記憶されたプロセスを具現化するコンピューター実行可能な一連の命令群のように、プロセッサー読みだし可能な媒体上に実体的に具現化してもよい。プロセスはまたコンピュータープログラムプロダクト、例えば、プロセスにより実行されると、そのプロセスを実行するコンピュータープログラム、プログラムコードまたはコードモジュールの形態で実態的に具現化してもよい。
上述したプロセスに加えて、この発明は、高周波回路の1つ以上の回路素子の第1および第2領域における互換性のある実装からなるプロダクトを提供する。この場合も先と同様に、種々の形態、すなわち、人間が読むことが出来るまたは聞くことができる媒体上に、プロセッサー読み出し可能な媒体上に、または物理回路として実態的に具現化してもよい。さらに、実装は、実装の対応するモデルおよび/またはモデル特性および/または実装およびモデルが導き出されるパラメーターを伴っていても良い。この潜在的な情報は、技術、パラメーター、周波数等における変更の影響、および、これらの変更を考慮して、実装が依然として互換性があると考察できるかどうかを解析するために有効であるかもしれない。
この発明の他のシステム、方法、特徴および利点は、以下の図面および詳細な説明を考察することにより当業者には明白であろう。そのようなさらなるシステム、方法、特徴、および利点のすべてがこの記述内に含まれ、この発明の範囲内にあり、そして添付するクレームにより保護されることを意図している。
図面中の部品は必ずしも比例しておらず、この発明の原理を図解する際に強調表示される。図面において、同様の参照符号は、異なる図面にわたって、対応する部品を示す。
この開示のために:
「高」周波は、環境に依存し、前記のより高度な回路解析技術が必要かどうか、対応する波長が、包含される回路素子の平均サイズに匹敵するかまたはそれ未満かどうか、一次パラメーター値に比べて寄生リアクタンスが重要かどうか、および高調波における不特定の応答が回路性能に寄与するかどうかというようないくつかの要因の考察を含む。これらの要因を考慮して、「高」周波は、一般的に、RF周波数およびマイクロ波周波数を含む、VHF帯域内のまたはVHF帯域に先行するどこかの点を越えるいずれかの周波数である。
回路素子の「実装」は、人間が読むことができる、または聞くことができる媒体上に、例えば紙、プロセッサーが読み出し可能な媒体上に、例えばディスク、または物理回路として示されるパラメーターにより回路素子が具現化されまたは定義される形態を含むが、これらの限定されないいずれかの形態での回路素子の実体的な具現化または完全定義または部分定義である。
「領域」は、意図されたアプリケーションまたは回路素子の実装の環境を表す基準または方法の骨組みである。
回路素子の「互換性のある」実装は、回路素子を含む全体回路の性能が実質的にまたは必須的に同じであるように、実装の動作が十分に似ている実装である。
「一次」特性は、直接的であれ、反転であれ、比例であれ、関数的であれ、その他であれ、作られる回路素子の値および恐らく周波数のような他のパラメーター群に関係を有する特性である。
「二次」特性は、直接的であれ、反転であれ、比例であれ、関数であれ、その他であれ、モジュール内の寄生回路素子の値および恐らく周波数のような他のパラメーターに関係を有する特性である。
「プロセッサー」は、コンピューター、マイクロプロセッサー、ASIC、有限ステートマシン、DSP等を含むがこれらに限られない、プロセスを具現化する一連の命令群を実行することのできる何らかの装置である。
「プロセッサー読み出し可能な媒体」は、プロセッサーにより読み出し可能であり、RAM、ROM、EPROM、EEPROM、PROM、ディスク、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROM、フラッシュメモリー、等を含むがこれらに限られない、プロセスを具現化する一連の命令群を記憶することのできる何らかの装置である。
この発明のプロセスに従う実施の形態
図4を参照すると、原型領域および生産領域を含むがこれらに限られない、複数の領域に高周波回路を設計するプロセスの第1の実施の形態が図解される。この特定の実施の形態は、第1および第2の領域に関連して論じられるが、この発明は2つの領域を含む情況に限定されず、3つ以上の領域を包含する情況を含むことが理解されるべきである。
プロセスは、第1の領域に関連する1つ以上のパラメーターを取得することからなるステップ402で始まる。例えば、1つ以上のパラメーターは、(a)1つ以上の回路素子を支持するための回路基板、または(b)回路基板上または回路基板内の送信媒体に関連していてもよい。しかしながら、他の例も可能であるので、この例は限定するものとして理解されるべきでない。プロセスはステップ404に進む。ステップ404は、第2の領域に関連する1つ以上のパラメーターを取得することからなる。この場合も先と同様に、パラメーターは、(a)1つ以上の回路素子を支持するための回路基板、または(b)回路基板上または回路基板内の送信媒体に関連していてもよい。しかしながら、この場合も先と同様に、他の例が可能であるので、この例は限定するものとして理解されるべきでない。
どちらか一方の領域に対する1つ以上のパラメーターが1つ以上の回路素子を支持するための回路基板に関連する場合、どちらか一方の回路基板は、限定されることなく、(この開示のために、プリント基板を含むように定義される)PWB、シリコン、低温同時焼成セラミック(LTCC)を含む、1つ以上の回路素子を支持するための何らかの適当な素子であってよい。単一層、および、恐らく、1つ以上の最上層および最下層がマイクロバイア(microvia)層で実装される複数層の回路基板の両方が可能である。
生産領域回路基板の一例が図7Aに図解される。他の多くの例が可能であり、従って、この例は、限定されるものと理解されるべきではない。この特定の例において、回路基板は、それぞれ数字702および704で識別される2つの層を有する。層702は、FR4のような適当な材料で形成され、層704は、マイクロバイア層から構成される。接地平面706は層702の底面702を形成する。送信媒体、例えば、マイクロストリップは、一方の層または両方の層の上部または内部に存在していてもよい。さらに、マイクロバイア層は、穴等を介して構成されてもよく、および一般に構成され、1つ以上の回路素子が層内に集積可能である。
原型領域回路基板の一例は図7Bに図解される。この場合も先の例と同様に、多くの他の例が可能であり、従って、この例は、限定するものと理解されるべきでない。この特定の例において、回路基板は、FR4のような材料で形成される、数字708で識別される単一層を有する。送信媒体は、層の上部または内部に存在していてもよい。また、接地平面712は、層708の下面を形成する。層708の上面710は、表面実装部品として実装される1つ以上の回路素子を支持するように構成される。
どちらか一方の領域の1つ以上のパラメーターは、一例であって限定されるものではないが、回路基板の各層に対して、層を定義するパラメーターと層内の材料を含む物理パラメーターであってよい。あるいは、または、さらに、どちらか一方の1つ以上のパラメーターは、また、層ごとに、層上部または内部の送信媒体を定義する電気的パラメーターであってもよい。1つ以上の電気的パラメーターは、1つ以上の物理パラメーターから導き出しても良いし、または、物理パラメーターに加えて別個に供給されてもよい。一部の例では、電気的パラメーターは、物理パラメーターの代わりに供給されてもよい。
第1および第2領域のためのパラメーターが取得されると、プロセスはステップ406に進む。ステップ406は、1つ以上のこれらのパラメーターに応答して、1つ以上の回路素子の第1および第2の領域において、互換性のある実装を導き出すことから構成される。
複数の領域に高周波回路を設計するプロセスの第2の実施の形態が図5に図解される。図示されるように、プロセスは、並列に実行してもよい2つの別個の経路に分岐することにより始まる。第1の経路は、第1の領域に関連して実行されるステップ502乃至508から構成され、ステップ510乃至516は、第2の領域に関連して実行される。
ステップ502は、第1の領域に対して、1つ以上の回路素子を支持するための回路基板に関連する1つ以上のパラメーターを取得することから構成され、ステップ510は、第2の領域に対して、1つ以上の回路素子を支持するための回路基板に関連する1つ以上のパラメーターを取得することから構成される。どちらか一方の領域に対する1つ以上のパラメーターは、一例であって限定されるものではないが、回路基板の層ごとに、誘電率(εr)、透磁率(μr)、損失正接(tanΔs)、高さ(h)または高度距離を含む、層および層内の材料を定義するパラメーター;伝導率(σr)、厚み(t)、およびエッチファクター(etch factor)を含む、層の金属化を定義するパラメーター;接地、電力、信号プレーンの構成を含む、層スタックアップ(stackup)を定義するパラメーター;最小および最大線間隔および幅を含むトレース規則を定義するパラメーター;およびスタック依存経由、穴サイズまたはサイズレンジ経由、スペイシング(spacing)およびスペイシングレンジ(spacing range)経由、および穴パッドサイズ要件または依存性経由を含む経由規則を定義するパラメーターを含む物理パラメーターであってよい。
ステップ502の後にステップ504が続く。ステップ504は、ステップ502において取得された1つ以上のパラメーターから、第1領域の回路基板上または回路基板内の送信媒体に関連する1つ以上のパラメーターを導き出すことから構成される。同様にして、ステップ510の後にステップ512が続く。ステップ512は、ステップ510で取得した1つ以上のパラメーターから、第2の領域の回路基板上または回路基板内の送信媒体に関連する1つ以上のパラメーターを導き出すことから構成される。
どちらか一方の導き出されたパラメーターは、層ごとに、1つ以上の可能な接地平面、50Ωの特性インピーダンス(Z0)を有する伝送回線の幅、(0805部品を支持するような)最大サイズ伝送回線の特性インピーダンス(Z0)、および最小サイズ伝送回線の特性インピーダンス(Z0)を定義する電気的パラメーターであってよい。他の可能な電気的特性は、1つ以上のまたはあるレンジのラインスペイシング(line spacing)のためのZeven、Zodd、c、γoddのような結合された線特性を含む(但し、γは、実数部αとして、減衰定数を有し、虚数部βとして、波数または伝搬定数を有する複素伝搬定数である)。この場合も先の例と同様に、他の例が可能であり、従って、これらの例は、限定するものと理解されるべきではない。
ステップ504の後にステップ506が続く。ステップ506は、高周波回路の1つ以上の素子の第1の領域に実装を導き出すことから構成される。同様に、ステップ512の後にステップ514が続く。ステップ514は、高周波回路の1つ以上の素子の第2の領域において、実装を導き出すことから構成される。
1つの構成において、ステップ506およびステップ514は、最初に、1つ以上の回路素子の領域に依存しないテンプレートを指定し、次に、このテンプレートを、第1領域内の実装、例えば、単一層回路基板の表面に実装された原型領域表面実装型キャパシターにマッピングし、また、このテンプレートを第2領域内の実装、例えば、2層回路基板の層内に集積された生産領域キャパシターにマッピングすることにより生じる。これらの2つのマッピングは、ステップ504および512において導き出された1つ以上のパラメーターおよび/またはステップ502および510において取得した1つ以上のパラメーターに応答して生じても良い。
このマッピングプロセスの一例は、図7C、7D、および8Aを参照して記載してもよい。図8Aは、数字802を用いて特性されるクロスハッチングされた部分が最上プレート(plate)を表し、数字808を用いて特定される黒の部分が最下プレートを表すキャパシターの領域に依存しないテンプレートの上面図である(2つのプレートは、図示しない指定された部分だけ重なり合っている)。キャパシターへの2つの入力ポートは、数字806および810を用いて特定される黒の部分である。両方のポートは、プレート808と同じ下位レベルに置かれる。数字810で特性される第1ポートは、下位プレート808と一体であり、数字806で特定される第2ポートは、バイア(vias)804aおよび804bを介して上位プレート802に接続される。
図7Cは、そのキャパシターの生産領域実装を図解する。図7Aの回路基板の上位層704内に集積されると、上位プレート802は、層704の上面に形成され、下位プレート808、第1ポート810および第2ポート806は、層704の底面に形成される。さらに、バイア804aおよび804bは、マイクロバイア層704内に通常与えられる2つのバイア(bias)とともに実装される。
同様に、図7Dは、そのキャパシターの生産領域実装を図解する。図7Bの単一層回路基板の上部に実装されるとき、上位プレートは、一片の回路基板材料の上面に形成され、下位プレート808、第1ポート810、および第2ポート806は、一片の回路基板材料の底面に形成される。第1ポート810は、コネクター722cおよび722d(これは、限定されないが、はんだくずであってよい)を介して上面710に置かれた導体パッドに実装される。
一つの実装において、テンプレートは、テンプレートのライブラリから選択してもよい。図8A乃至8Dは、ライブラリに含まれても良いようなキャパシターテンプレートの例を図解し、図8E乃至8Qは、ライブラリに含まれても良いようなインダクターテンプレートの例を図解する。他の多くの例が可能であり、従って、これらの例は限定するものと解するべきでない。
図8Aに図解されるテンプレートは以前に説明した。図8Aのように、図8B乃至図8Cにおいて、上部キャパシタープレートはクロスハッチングされ、数字802で特定される。下部プレートは黒であり、数字808で特定される。数字810で特定される第1ポートは下部プレート808と一体であり、下部プレートと同じレベルにある。数字806で特定される第2ポートも下部プレートと同じ層上にあり、バイア(vias)804aおよび804bを介して上部プレートに接続される。このテンプレートは、図8Aのテンプレートと同様の方法で図7Aおよび7Bに図解される回路基板のどちらか一方上に実装してもよい。
図8D、8E、および8I乃至8Mは、数字812で特定される第1ポート、数字814で特定される第2ポート、および数字816で特定されるインダクター本体を有する単一層インダクターのテンプレートの例である。これらのテンプレートは、マイクロバイア層704の下面上にこれらのテンプレートの形態でトレースを作成することにより図7Aの回路基板上に実施してもよい。同様に、これらのテンプレートは、一片の回路基板部材の下面にこれらのテンプレートの形態でトレースを作成し、次に、例えばはんだ付け等を介してそれらの第1および第2ポートを回路基板の上面70の対応するパッドに接続することにより、図7Bの回路基板上にこれらのテンプレートを実施してもよい。
図8Fは、クロスハッチングされる部分824が対応する黒の部分822に離間して設けられバイア(bias)826aおよび826bを介してその部分822に接続される。さらに、第1ポート818および第2ポート820は下位部分822と一体であり、下位部分822と同じ層上に現われる。
このテンプレートは、マイクロバイア層704の上面上に上部824の形状にトレースを形成し、下部822の形状にトレースを形成し、マイクロバイア層704の下面上に第1および第2ポート818、820を形成し、バイア(bias)826a、826bに対応する2つのバイア(vias)を介してこれら2つの部分を一緒に接続することにより、図7Aの回路基板上に実装してもよい。
このテンプレートは、一片の回路部材の上面に、上部824の形状でトレースを作成し、一片の回路基板の下面上に下部822の形状でおよび第1および第2ポート818、820の形状でトレースを作成し、バイア826aおよび826bに対応するバイア(vias)を介して上部822および下部824を接続し、次に、はんだ付け等を介して、第1ポートおよび第2ポートを回路基板の上面710上の対応するパッドに接続することにより、図7Bの回路基板上に実装してもよい。
図8G乃至8H、および8Pは、クロスハッチングされた部分834が黒部分832の上に離間して設けられるが、バイア(via)836aを介して黒部分832に接続される。第1部分828は、部分832と同じレベルにあり、部分832と一体であり、第2部分830も部分832と同じレベルであり、バイア(via)836bを介して部分834に接続される。
これらのテンプレートは、マイクロバイア層704の下面上に、下部832および第1おおよび第2ポート828、830の形状にトレースを形成し、マイクロバイア層704の上面に部分834の形状でトレースを形成し、バイア(via)836aに対応するマイクロバイア層704上のバイアを介して部分832および834を接続し、および、マイクロバイア層704上のバイア836bを介して部分834および第2ポート830を接続することにより、図7Aの回路基板上で実装してもよい。
これらの回路基板は、一片の回路基板部材の上面に上部834の形状でトレースを形成し、一片の回路基板の下面に下部832および第1ポート828および第2ポート830の形状でトレースを形成し、バイア(via)836aに対応するバイア(via)を介して部分832および834を一緒に接続し、バイア(via)836bに対応するバイア(via)を介して部分834を第2ポート830に接続し、そして、次に、例えば、はんだ付け等を介して、第1ポートおよび第2ポートを上面710上の対応するパッドに接続することにより、図7Bの回路基板上に実装してもよい。
図8Qおよび8Oは、垂直に巻回されたインダクターのテンプレートの例である。図8Oは、2コイルインダクターのためのテンプレートであり、図8Qは、3コイルインダクターのためのテンプレートである。両図において、それぞれ数字838および840で特定される第1ポートおよび第2ポートおよびセクション844a、844b、844cおよび844dは、クロスハッチングされたセクション842a、842b、842cの下に離間している。セクション844aは、第1ポートと一体化しており、バイア(via)846aを介してセクション842aに接続される。セクション842aは、バイア(via)846bを介してセクション844bに接続される。セクション844bは、バイア846cを介してセクション842bに接続される。セクション842bは、バイア846dを介してセクション844cに接続される。セクション844c(図8Q)は、バイア846eを介してセクション842cに接続され、一方セクション844c(図8O)は、第2ポート840と一体である。セクション842c(図8Qのみ)はバイア846fを介してセクション844dに接続される。そして、セクション844d(図8Qのみの場合)は第2ポート844dと一体である。
これらのテンプレートは、マイクロバイア層704の下面に、部分844a、844b、844c、および844d(図8Qのみ)および第1ポート838および第2ポートの形状でトレースを形成し、マイクロバイア層704の上面に部分842a、842b、842c(図8Qのみの場合)の形状でトレースを形成し、そして、これらの部分をバイア(vias)846a、846b、846c、846d、846e、および846fに対応するバイア(vias)と一緒に接続することにより、図7Aの回路基板上に実装することができる。
これらのテンプレートは、一片の回路基板部材の下面上に、部分844a、844b、844c、および844d(図8Qのみの場合)および第1および第2部分838、840の形状でトレースを作成し、一片の回路基板の上面に、部分842a、842b、842c(図8Qのみの場合)の形状でトレースを作成し、その部分を、バイア(vias)846a、846b、846c、846d、846e、および846f(図8Qのみの場合)に対応するバイア(vias)と一緒に接続し、そして、はんだ付けまたは他の手段を介して、第1および第2ポートを上面710の対応するパッドに接続することにより、図7Bの回路基板上で実装してもよい。
図5に戻り参照すると、実装が互換性があることを保証するために、ステップ508および516において、実装の各々のモデルが導き出され、次に、ステップ520において、所望の周波数レンジ上で1つ以上のモデル特性が比較される。導き出しても良いモデルの例は、限定されるわけではないが、EMシミュレーションモデル、パラメーター化されたモデル、集中素子等価回路モデル、または上記のいずれかの組合せを含む。単一ポートモデル、2ポートモデル、または複数ポートモデルが可能である。さらに、散乱(S)、アドミタンス(Y)、インピーダンス(Z)、ハイブリッド(h)、チェーン(ABCD)、または他のパラメーターの観点からパラメーター化されたモデルも可能である。そのモデルは、所望の周波数レンジ、例えば、0.5GHzの増分で0.5GHz乃至5.0GHzのレンジ上で対応する実装の動作を正確に表すのに十分でなければならない。この場合も先の例と同様に、他の多くの例が可能であり、従って、これらの例は、限定するものとして理解されるべきではない。
比較してもよいモデル特性の例は、限定されるわけではないが、サセプタンス(Yパラメーターの1つの虚数部)、リアクタンス(Zパラメーターの1つの虚数部)、コンダクタンス(Yパラメーターの1つの実数部)、抵抗(Zパラメーターの1つの実数部)、Y、Z、S、h、またはABCDパラメーターのいずれかの絶対値、Y、Z、S、h、またはABCDパラメーターのいずれかの位相、または、周波数fまたは角周波数ω(但し、ω=2πf)により除算または乗算される上述のパラメーターのいずれかを含む。
判断ブロック522において、一致があるという結論を保証するために、1つ以上のモデル特性の類似性の度合いが十分に類似しているかどうかの判断が行われる。類似していなければ、ブロック522からステップ524に進み、ステップ420に戻る分岐により示すように、所望の周波数上で1つ以上のモデル特性が一致するまで、実装(そして恐らく対応するモデル)の1つまたは両方に対して調節を行なってもよい。
一実施の形態において、モデルの一次特性が比較され、所望の周波数レンジ上で、一次特性が非常に接近して正確に一致するまで、実装の一方または両方に対して調節が行なわれる。「一次」特性は、直接的であれ、反転であれ、比例であれ、関数的であれ、またはその他であれ、作られる回路素子の値、および恐らくは、周波数のような他のパラメーター群に関係を有する特性である。キャパシターまたはインダクターの場合、一次特性の例は、Y21またはYBの虚数部、Z21またはZBの虚数部、または周波数により乗算または除算されるこれらのパラメーターのいずれかを含む。なぜなら、それらは、それぞれの回路素子の値、すなわち、キャパシターのキャパシタンスまたはインダクターのインダクタンスに対して、ある関係を有するからである。抵抗器の場合、一次特性の例は、Y21またはYBの実数部、またはZ21またはZBの実数部を含む。なぜなら、それらは、抵抗器の抵抗に対してある関係を有するからである。
一般に一次特性の影響が除去された後に、1つ以上の二次特性が比較され、これらの特性の一方または両方が一致するまで、さらなる調節が実装の一方または両方に行なわれる。順次的な最適化も可能である。この場合、一次特性の影響が除去された後に、回路素子の残留動作を説明するために必要な寄生の種類と数が周波数スペクトルの異なるセグメント上で順次決定される。これらの寄生のセットの各々の間で一致を得るために、さらなる調節が必要になるかもしれない。一般的に言えば、「二次」特性は、直接的であれ、反転であれ、比例であれ、関数的であれ、またはその他であれ、モデル内の寄生回路素子の値および恐らく周波数のような他のパラメーター群に対して関係を有する特性である。さらに、一般的規則として、二次特性間の一致の度合いは、一次特性ほど正確である必要はない。寄生キャパシターまたはインダクターの場合、二次特性の例は、Y11、Y22、YAまたはYCの虚数部、Z11、Z22、ZA、またはZCの虚数部、または周波数により乗算または除算されたこれらのパラメーターのいずれかを含む。寄生抵抗の場合、二次特性の例は、Y11、Y22、YA、またはYCの実数部、またはZ11、Z22、ZA、またはZCの実数部を含む。
一致があるとの結論を保証するために、1つ以上の特性が十分類似しているなら、同じ1つ以上の回路素子の2つの互換性のある実装が第1および第2領域に作られたので、プロセスは結論してもよい。
第1及び第2の領域が原型領域および生産領域であり、原型領域内の実装が表面実装型実装であり、生産領域の実装が集積実装である場合に、変更が予期しない寄生を導入するまたはさもなければ、回路の動作を悪くする危険性がほとんどあるいは全くなく、設計の生産段階の期間、表面実装型実装の代わりに、集積実装を用いることができる。その理由は、例えば、モデリングまたはその他の機構を介して2つの実装がすでに互換性があることが示されていたということである。
2つの実装並びに対応するモデル、モデル特性、(物理的および/または電気的)パラメーターは、種々の形態で、例えば、紙のような、人間が読み出すことができるまたは聞くことができる媒体上で、ディスクのようなプロセッサーが読み出し可能な媒体上で、または(実装の場合に)物理回路として実体的に具現化してもよい。さらに、プロセス自体を、例えば、プロセッサー読み出し可能な媒体上に記憶されたプロセスを具現化する一連のコンピューター実行可能な命令群として、プロセッサー読み出し可能な媒体上に実体的に具現化してもよい。プロセスは、また、コンピュータープログラムプロダクト、例えば、プロセスにより実行すると、プロセスを実行するコンピュータープログラム、コードまたはコードモジュールの形態で実体的に具現化してもよい。
図6は、この発明に従う1つの構成において、データフローおよびデータファイルを図解する。図示するように、この構成において、第1の領域の1つ以上の物理パラメーターは、数字602で特定される技術ファイルの形態でユーザーにより供給されてもよく、第2領域の1つ以上のパラメーターも数字610で特定される技術ファイルの形態でユーザーにより供給されてもよい。
この特定の構成において、物理パラメーターにより記載される回路基板は、2つの回路基板上の特定の回路素子の実装は、物理的に互いに似ているような状態にあることが望ましい。(物理パラメーター間のそのような対応は、図6の2つのファイル602および610間の破線により示される)。例えば、図7Aおよび図7Bに図解する2つの回路基板について考察する。それらは、異なるように見えるけれども、図7Aの回路基板上の特定のキャパシターの実装、すなわち、図7Cに図解される実装は、図7Bの回路基板上のその同じキャパシターの実装、すなわち、図7Dに図解される実装と物理的に似ている。潜在的なテンプレートの特徴に軽微な変更を施すだけで、行なおうとしている2つの実装は互換性があることを意味するので、この類似性は有益である。
それらが導き出されると、第1の領域の1つ以上の電気的パラメーターを数字604で特定する電気的パラメーターファイルに記憶してもよいし、および第2の領域の1つ以上の電気的パラメーターも、数字612で特定される電気的パラメーターファイルに記憶してもよい。
図6に図解されるこの特定の構成において、テンプレートのライブラリは、数字606で特定される、テンプレートライブラリファイルの形態で利用してもよい。図8A乃至図8Dは、テンプレートライブラリファイルに具現化してもよいようなキャパシターテンプレートの例を図解し、図8E乃至8Qは、テンプレートライブラリファイルに具現化してもよいようなインダクターテンプレートの例を図解する。
一度導き出されると、第1の領域内の1つ以上の回路素子の実装並びに対応するモデルおよびモデル特性は、数字608で特定される第1合成ファイルに記憶してもよく、第2の領域内の1つ以上の回路素子の実装は、数字614で特定される第2合成ファイルに記憶してもよい。
また、各領域において、各回路素子を表し、1つ以上の実装に関連づけられる公称パラメーター、モデル、モデル特性、物理特性、および電気的パラメーターを導き出し、数字616で特定されるパラメーター化されたサブネットワーク(PSN)ファイルに記憶してもよい。回路素子の公称パラメーターは、例えば、回路設計者に対して意味を有する回路素子の簡単な表示であってよい。第1および第2領域の実装、対応するモデル、およびモデル特性、物理パラメーター、および電気的パラメーターを相互に関連づける関連性は、必要があれば、例えば、技術、周波数、パラメーター等における変更の影響、およびこれらの変更の観点から実装が互換性があるという結論が依然として保証されるかどうかを解析するために、このより詳細な情報を検索することを可能にする。(このために、技術、周波数、パラメーター等の変更が、実装、モデル、およびモデル特性に対する対応する変更に自動的に波及するシステムを持つことが望ましい)。抵抗器の場合、公称パラメーターは、単に抵抗器の抵抗値であってよく、インダクターの場合には、インダクターのインダクタンスであり、キャパシターの場合には、キャパシターのキャパシタンスであってよい。この場合も先の例と同様に、図6に図解される構成は、多くの可能な例の1つに過ぎない。従って、この特定の構成は限定するものと理解すべきではない。

上述したプロセスの一例を、図8A、8B、および8Cの3つのキャパシターテンプレートに関連して、記載する。多くの他の例が可能なので、この例は、限定するものと解するべきでない。この例において、各テンプレートは、部品の表面実装型具現化が図7Bの回路基板の上面に実装される対応する原型領域実装にマッピングされ、また、部品が図7Aの回路基板の上層704に集積される対応する生産領域実装にマッピングされる。次に、テンプレート毎に、2つの実装の各々に対してモデルが導き出され、2つの実装が互換性があることを保証するためにモデル特性が比較される。以下は、各テンプレートの実装の各々に対して付随されるモデリング(modeling)手続きを詳細に記載する。
実装の2ポートモデルは、EMシミュレーションを介して導き出される。このシミュレーションを介して、実装のSパラメーターは、所望の周波数レンジ、例えば、0.5GHzの増分で0.5GHz乃至5.0GHzのレンジ上で導き出される。これらのパラメーターは、1ポートおよび2ポートEMシミュレーションモデルを発生するために使用される、一般に、file_nameと呼ばれるファイルに記憶される。
図9Aは、2ポートEMシミュレーションモデルの表示を図解する。図示するように、それぞれ「端子1」および「端子2」とラベルが付された第1および第2ポートが各々、数字902で特定される「ブラックボックス」に接続される。このブラックボックスは、EMシミュレーションを介して導き出されるSパラメーターを含む、ファイル、file_nameに関連付けられる。数字904および906は、Sパラメーターを決定するためだけに端子1および2と関連づけられる50Ω正規化インピーダンスを特定する。これらのインピーダンスは、Yパラメーターのような他のパラメーターを計算するために、除去される。
次に、YパラメーターがSパラメーターから導き出され、Yパラメーターの観点からモデルが再記述される。図9Bは、YA、YB、YCパラメーターの観点から再記述された図9Aのモデルを図解する。(Y11、Y21、Y12、およびY22パラメーターの観点から等価モデルも可能である)。
1ポートモデルがYBの検査により導き出され、(YAおよびYCを無視するということになる)回路基板の影響を無視する。結果として生じるモデルの表示が図9Cに図解される。図に示すように、このモデルを特徴づける唯一のYパラメーターは、YBである(これは、−Y21に等しい)。
次に、実装のための等価集中素子モデルが図9Cのモデルから導き出される。図8A、8B、および8Cの各キャパシターテンプレートの各実装に対して適当であるこの集中素子モデルの表示は、図9Dに図解される。図示するように、集中素子モデルは、Res、LおよびCsの直列の組合せに対して、抵抗Rgの並列な組合せから構成される。この集中素子モデルは以下、「第1集中素子モデル」と呼ばれるであろう。(数字908は、Sパラメーターを決定するためだけに端子3と関連づけられる50Ω正規化インピーダンスを特定する。このインピーダンスは、Yパラメーターのような他のパラメーターを計算するために除去される)。
次に、(YAを維持し、YCをショートすることにより)回路基板のいくつかの影響を依然として維持しながら、接地線端子2により図9Aのモデルからより複雑な1ポートモデルが導き出される。結果として生じる1ポートモデルの表示が図9Eに図解される。この表示において、第1ポートは、他のモデルとの混乱を回避するために「端子4」と改名される。モードのコア部分、ブロック902は、図9Aのボックス902により特徴づけられるために使用される(Sパラメーターを含む)同じファイル、file_nameにより依然として特徴づけられる。(数字910は、Sパラメーターを決定するためだけに端子4と関連づけされる50Ω正規化インピーダンスを特定する。このインピーダンスは、Yパラメーターのような他のパラメーターを計算するために除去される)。
次に、このモデルは、Yパラメーターの観点から再記述される。このモデルの表示は、図9Fに示される。図示するように、このモデルは、図9Cと異なり、パラメーターYAが含まれているので、回路基板の影響を含む。
次に、図9Fのモデルから等価集中素子モデルが導き出される。図8A、8B、および8Cの各キャパシターテンプレートの各実装に対して適当である、この集中素子モデルの表示は、図9Gに図解される。図示するように、集中素子モデルは、(a)抵抗Rg;(b)Res、L、Csの直列の組合せ;および(c)RxおよびCpの直列の組合せの並列な組合せから構成される。(数字912は、Sパラメーターを決定するためにだけ端子5に関連づけされる50Ω正規化インピーダンスである。このインピーダンスは、Yパラメーターのような他のパラメーターを計算するために除去される)。
第1および第2モデルの各々の集中素子回路パラメーターは、以下の表で与えられる。モデル毎に、表は、図8A乃至8Cのキャパシターテンプレートの各々の原型領域実装および生産領域実装の両方の回路パラメーターを与える。
Figure 0004445029
所望の周波数レンジ上で、集中素子モデルが実装の動作を正確に描写することを保証するために、対応するEMシミュレーションモデルに対して各テンプレートの各実装の集中素子モデルが認証される。特に、第2集中素子モデルのSパラメーターS55の大きさと位相が、1ポートEMシミュレーションモデルの対応するSパラメーター、S44の大きさと位相と比較される。同様に、第1集中素子モデルのYパラメーター、Y33の(反転された)実数部と虚数部が、2ポートEMシミュレーションモデルの対応するYパラメーター、Y21の(反転された)実数部および虚数部と比較される。これらの比較は、所望の周波数上で特性が十分に一致することを保証するために実行される。
結果は、図10A乃至図10Fにグラフの形態で図解される。この場合、図10Aは、図8Aの生産領域実装のための結果を提示する。図10Bは、図8Aの原型領域実装のための結果を提示する。図10Cは、図8Bのテンプレートの生産領域実装のための結果を提示する。図10Dは、図8Bのテンプレートの原型領域実装のための結果を提示する。図10Eは、図8Cのテンプレートの生産領域実装のための結果を提示する。および図10Fは、図8Cのテンプレートの原型領域実装のための結果を提示する。
これらの図の各々において、数字1002は、所望の周波数レンジ(500MHz乃至10.0GHz)上で、第2集中素子モデルのためのS55を、1ポートEMシミュレーションモデルのためのS44と比較するスミスチャート上のプロットを特定する。数字1004は、所望の周波数レンジ上で、S55の位相をS44の位相と比較するプロットを特定する。数字1006は、所望の周波数レンジ上で、第1集中素子モデルのY33の虚数部を、2ポートシミュレーションモデルのY21の虚数部の否定と比較するプロットを特定する。および数字1008は、所望の周波数レンジ上で、Y33の逆の実数部(等価的にZ33の実数部)を、Y21の逆の否定(等価的にZ21の実数部の否定)を比較するプロットを特定する。
恐らく、数字1008で特定されるプロットを除いて、すべてのこれらのプロットは、それぞれの特性間で高度な相関関係を立証する。しかしながら、キャパシターの実装は包含されるので、抵抗またはコンダクタンスに関連する特性に対してよりも、リアクタンスまたはサセプタンスに関係がある特性間の相関関係を得ることがより重要である。数字1008で特定されるプロットは、すべて抵抗に関係するので、これらのプロットは、モデルの検証に対して、他のプロットよりも重要度が低い。これらの他のプロットは、高度の相関関係を立証するので、これらの他のプロットは、各テンプレートの実装の各々に対して集中素子モデルを認証する。
次に、2つの実装が互換性があるとして特徴づけることができることを保証するために、生産領域実装のためのモデル特性が、原型領域実装のモデル特性と比較される。この目的のために、図10Aの集中素子特性が図10Bの集中素子特性と比較される。また、図10Cの集中素子特性が図10Dの集中素子特性と比較される。および、図10Eの集中素子特性が図10Fの集中素子特性と比較される。
図10Aのプロットを図10Bのプロットと比較すると、最も重要な逸脱は、所望の周波数の高い方の端部において、両図において、数字1006で特定される、Y33の虚数部のプロット間にあることがわかる。
図10Cのプロットを図10Dのプロットと比較すると、最も重要な逸脱は、先の例と同様に、Y33の虚数部のプロット間にあることがわかる。特に、図10Cのプロットは、図10Dのプロットに関連して、全体の周波数レンジ上で上方向に移動されている。
図10Eのプロットを図10Fのプロットと比較すると、Y33の虚数部のプロット間、および図において、数字1004で特定される、S55の位相のプロット間に重要な逸脱があることがわかる。特に、図10Eのプロット1006は、図10Fのプロット1006に関連して、全体の周波数レンジ上で上方向に移動され、両図において、数字1010で特定される共振周波数は、左に移動される。さらに、数字1012で特定される、図10Eにおけるプロット1004の共振周波数は、これも数字1012で特定される図10Fのプロット1004の共振周波数に関連して左に移動される。
この情況を調整するために、プロットが満足に一致するまで、原型領域または生産領域のいずれかまたは両方において、実装の一方または両方に対して1つ以上の変更が行なわれる。原型領域実装がすでに構築されている場合には、生産領域実装に対して変更をするだけの方が望ましいかもしれない。他方では、すでに構築されていたとしても、レーザートリミング(laser trimming)のような技術を介して、原型領域実装に適当な変更を行なってもよい。
図8A乃至8Cを参照すると、考察してもよい適当な変更は、キャパシターの下位プレート802および上位プレート808間の重なりの度合いを変更すること、キャパシタープレートの幅または高さを変更すること、入力ポートの一方または両方を変更すること、または、キャパシターの上位プレートと下位プレートとの間のギャップのサイズを変更することを含む。これらの変更の影響は補間してもよく、または、二者択一的に、再モデル化を介して、正確に計算してもよく、実装が互換性があるとの結論を保証するために、結果が満足に一致するまで比較される。
上述した例はキャパシターに関係するものであるけれども、同様の例は、例えば、図8D乃至8Qのインダクターテンプレートを用いてインダクターの場合にも可能であり、または抵抗の場合にも可能である。インダクターテンプレートの実装に対して行なっても良い変更のいくつかは、インダクター本体の幅または高さを変更すること、インダクターへの入力ポートの一方または両方を変更すること、インダクター内のコイルの数を変更すること等を含む。
この発明に従うプロダクトの実施形態
図11Aを参照すると、この発明のプロダクトの第1の実施形態、すなわち、高周波回路の1つ以上の第1および第2領域における互換性のある実装1102、1104が図解される。プロダクトは、特定数字1106により示されるように、第1および第2の実装だけから構成してもよいし、または、特定数字1108により示すように、対応する1つ以上の回路素子を含んでいてもよい。この場合も先の例と同様に、人間が読み出すことができる、または聞くことができる媒体上で、データまたはデータ構造の形態でプロセッサーが読み出し可能な媒体上で、または物理回路として、実装が具現化される形態を含むがこれらに限定されない、何らかの実体的な形態でこれらの互換性のある実装を具現化してもよい。同様に、存在するなら、1つ以上の回路素子のパラメーター化された表示、例えば、回路設計者に意味を有するパラメーター化された表示を含んでいても良い。
図11Bを参照すると、第2実施形態において、それぞれ、数字1110aおよび1110bで特定される、実装の対応するモデルを伴っていてもよく、および/または、それぞれ数字1112aおよび1112bで特定される1つ以上のモデル特性を伴っていてもよい。さらに、実装1102、1104はまた、それぞれ数字1114aおよび1114bで特定される1つ以上の対応するテンプレートを伴っていてもよい。(だけれども、テンプレートが領域に依存しない場合、2つのボックスを1つに結合して、両方の実装に関連づけてもよい)。
さらに、実装1102、1104は、それぞれ、数字1116aおよび1116bで特定される1つ以上の対応する(物理および/または電気的)パラメーターを伴っていてもよい。この背景情報は、技術、1つ以上の動作仮定、または1つ以上のパラメーターの変更にもかかわらず、2つの実装が互換できるかどうか、または、実装の一方または両方に対してさらなる変更を行なう必要があるかどうかを決定するのに有効かもしれない。例えば、2つの実装が、ある周波数レンジ上で互換性があると決定されたが、異なる周波数レンジで2つの実装を利用したい場合について考察する。この背景情報は、2つの実装が依然として互換性があると考えることができるかどうか、または、この特徴付けをまだ適用する場合に、さらなる変更を実装の一方または両方に行なう必要があるかどうかを決定するために有効であろう。
この実施形態におけるモデル、モデル特性、テンプレート、およびパラメーターは、これらのアイテムが人間が読むことの出来るまたは聞くことのできる媒体上で、または、データまたはデータ構造の形態でプロセッサーが読み出すことができる媒体上で具現化される形態を含むがこれらに限定されないいずれかの実体的な形態で具現化してもよい。一例において、図11Bにおいて特定されるすべてのアイテムは、プロセッサー読み出し可能な媒体上に記憶されるデータまたはデータ構造の形態で実体的に具現化される。
この発明のプロダクトの第3の実施の形態は、例えば、プロセスがプロセッサー読み出し可能な媒体上に記憶された一連のプロセッサー実行可能な命令群の形態で具現化される場合、プロセッサー読み出し可能な媒体上で実体的に具現化される上記セクションに記載または図解したプロセスのいずれかから構成される。
この発明の第4の実施形態は、コンピュータープログラムプロダクト、例えば、上記セクションで記載または図解されたプロセスのいずれかを具現化するコンピュータープログラム、実行可能なコードまたはコードモジュールから構成される。
この発明に従うシステムの実施形態
図12Aを参照すると、この発明に従うシステムの第1の実施形態は、プロセッサー1202、ユーザーインターフェース1204、および図示するように一緒に接続されたプロセッサー読み出し可能な媒体1206から構成される。さらに、他のプロセッサーと情報を交換するための1つ以上のインターフェース1207を設けても良い。
ユーザーは、限定されることなく、キーボード、マウス、タッチスクリーン、(他のプロセッサーから、または、プロセッサー読み出し可能な媒体から1つ以上のパラメーターを受信するための)シリアルまたはパラレルポート、表示スクリーン、等から構成してもよいユーザーインターフェース1204を介して、第1および第2領域のための1つ以上のパラメーター(物理的および/または電気的)をプロセッサー1202に入力する。第1セクションにおいて記載または図解したプロセスのいずれかを具現化する一連の命令群は、プロセッサー読み出し可能な媒体1206上に記憶してもよい。プロセッサー1202は、これらの命令群を媒体1206から検索し、それらを実行し、それにより、その命令群で具現化されるプロセスを実行する。上記セクションで記載したような、これらのプロセスのプロダクトのいずれかは、プロセッサー読み出し可能な媒体1206上に記憶してもよいし、インターフェース1207上に転送してもよいし、またはプロセスの実行の結論時に、ユーザーインターフェース1204を介してユーザーに提示してもよい。
第1セクション内のプロセスが完全に自動化される実施形態が描かれるけれども、この発明はそのように限定されず、1つ以上のステップのプロセスが手動で実行される実施形態が可能である。この場合、プロセッサー1202は、自動化された潜在的なプロセスの部分を実行するだけであろう。
この発明に従うシステムの第2実施形態が図12Bに図解される。この実施形態において、システムは、限定されるものではないが、インターネットのような、TCP/IPネットワークのようなネットワーク1212上でサーバー1210がアクセス可能であるクライアント−サーバーアーキテクチャーを具現化する。クライアント1208およびサーバー1210はプロセッサーであってよい。ユーザーインターフェース1218およびプロセッサー読み出し可能な媒体1214bは、クライアント1208に接続してもよい。さらに、クライアント1208は、他のプロセッサーと情報を交換するために1つ以上のインターフェース1216bを有して構成してもよい。プロセッサー読み出し可能な媒体1214aもまたサーバー1210に接続してもよい。さらに、サーバー1210は、他のプロセッサーと情報を交換するための1つ以上のインターフェース1216aを有して構成してもよい。
第1セクションにおいて、記載または図解したプロセスの1つは、サーバー1210に接続されたプロセッサー読み出し可能な媒体1214a上に記憶された一連の命令群として具現化してもよい。ユーザーは、図12Aの実施形態に関連して記載された形態のいずれかに、限定されることなく、具現化してもよいユーザーインターフェース1218を介して、第1および第2領域のための1つ以上のパラメーター(物理的および/または電気的)をクライアント1208に入力する。それに応答して、クライアント1208は、ユーザーが第1セクションにおいて記載または図解したプロセスの1つを行使したいことを示して、ネットワーク1212上でサーバー1210に通信する。サーバー1210は、媒体1214aからこれらの命令群を検索し、それらを実行し、それにより、その命令群で具現化されたプロセスを実行する。上記セクションにおいて記載した、これらのプロセスのプロダクトのいずれかは、プロセスの実行の結論時に、プロセッサー読み出し可能媒体1214a上に記憶してもよく、インターフェース12166a上で他のプロセッサーに転送してもよく、またはネットワーク1212上でクライアント1208に戻すように転送してもよい。クライアントにより1つ以上のプロダクトを受信すると、1つ以上のプロダクトをプロセッサー読み出し可能な媒体1214bに記憶してもよく、ユーザーインターフェース1218上でユーザーに供給してもよく、または、インターフェース1216bを介して他のプロセッサーに転送してもよい。
さらに、上述したように、プロセスが完全に自動化される実施形態が描かれるけれども、1つ以上のステップのプロセスが手動で実行される実施形態も可能である。この場合、サーバー1210は、自動化された潜在的なプロセスの部分を実行するだけであろう。
さらに、上記記載は、潜在的なプロセスを具現化する命令群を実行するサーバーの観点から記載されたけれども、潜在的なプロセスがクライアントにより実行される実施形態、または、クライアントとサーバーがプロセスの実行の責任を共有する実施形態が可能である。
この発明の種々の実施形態を記載したが、当業者には、この発明の範囲内にあるさらに多くの実施形態および実装が可能であることは明白であろう。
図1Aは、抵抗の簡単化された一次高周波モデルである。 図1Bは、理想化された動作に対して、図1Aの抵抗の高周波動作を比較する描画である。 図2Aは、キャパシターの簡単化された一次高周波モデルである。 図2Bは、理想化された動作に対して、図2Aのキャパシターの高周波動作を比較するプロットである。 図3Aは、インダクターの簡単化された一次高周波モデルである。 図3Bは、理想化された動作に対して、図3Aのインダクターの高周波動作を比較する描画である。 図4は、この発明に従って、複数の領域において、高周波回路を設計する方法の第1の実施の形態のフローチャートである。 図5は、この発明に従って、複数の領域において、高周波回路を設計する方法の第2の実施の形態のフローチャートである。 図6は、この発明に従う一構成において、データファイルとデータフローを図解するデータフロー図である。 図7Aは、集積された部品を収容するように構成された生産領域回路基板の一例を図解する。 図7Bは、表面実装型部品を収容するように構成された原型領域回路基板の一例を図解する。 図7Cは、キャパシターの生産領域実装の一例を図解する。 図7Dは、キャパシターの原型領域実装の一例を図解する。 図8Aは、キャパシターテンプレートの例である。 図8Bは、キャパシターテンプレートの例である。 図8Cは、キャパシターテンプレートの例である。 図8Dは、インダクターテンプレートの例である。 図8Eは、インダクターテンプレートの例である。 図8Fは、インダクターテンプレートの例である。 図8Gは、インダクターテンプレートの例である。 図8Hは、インダクターテンプレートの例である。 図8Iは、インダクターテンプレートの例である。 図8Jは、インダクターテンプレートの例である。 図8Kは、インダクターテンプレートの例である。 図8Lは、インダクターテンプレートの例である。 図8Mは、インダクターテンプレートの例である。 図8Nは、インダクターテンプレートの例である。 図8Oは、インダクターテンプレートの例である。 図8Pは、インダクターテンプレートの例である。 図8Qは、インダクターテンプレートの例である。 図9Aは、EMシミュレーションを介して生成されたパラメーターにより特徴づけられる2ポート回路モデルの概略図である。 図9Bは、アドミタンス(Y)パラメーターにより特徴づけられる2ポート回路モデルの概略図である。 図9Cは、単一アドミタンス(YB)パラメーターにより特徴づけられる単一ポート回路モデルの概略図である。 図9Dは、図9Cのモデルに対応する単一ポート集中素子回路モデルの概略図である。 図9Eは、EMシミュレーションを介して生成されたパラメーターにより特徴づけられる単一ポート回路モデルの概略図である。 図9Fは、2つのアドミタンス(YAおよびYB)パラメーターにより特徴づけられる単一ポート回路モデルの概略図である。 図9Gは、図9Fのモデルに対応する単一ポート集中素子回路モデルの概略図である。 図10Aは、図8Aのキャパシターの生産領域実装の高周波性能を図解する描画である。 図10Bは、図8Aのキャパシターの原型領域実装の高周波性能を図解する描画である。 図10Cは、図8Bのキャパシターの生産領域実装の高周波性能を図解する描画である。 図10Dは、図8Bのキャパシターの原型領域実装の高周波性能を図解する描画である。 図10Eは、図8Cのキャパシターの生産領域実装の高周波性能を図解する描画である。 図10Fは、図8Cのキャパシターの原型領域実装の高周波性能を図解する描画である。 図11Aは、第1及び第2の領域における互換性のある実装からなるこの発明のプロダクトの第1の実施の形態のブロック図である。 図11Bは、1つ以上の対応するモデル、モデル特性、テンプレート、およびパラメーターから形成される互換性のある実装および対応する背景情報からなるこの発明のプロダクトの第2の実施の形態のブロック図である。 図12Aは、この発明に従うシステムの第1の実施の形態の簡単化されたブロック図である。 図12Bは、クライアント−サーバーアーキテクチャを有するこの発明に従うシステムの第2の実施の形態の簡単化されたブロック図である。

Claims (20)

  1. 下記を具備する、生産領域とプロトタイプ領域において回路を設計する方法:
    少なくとも1つの回路素子をサポートするために生産領域回路基板に関連する少なくとも1つのパラメーターを前記生産領域のために取得する;
    前記少なくとも1つの生産領域パラメーターに応答して、前記生産領域回路基板に関連する送信媒体に関連する少なくとも1つのパラメーターを導き出す;
    少なくとも1つの回路素子をサポートするためのプロトタイプ領域回路基板に関連する前記少なくとも1つのパラメーターを前記プロトタイプ領域のために取得する;
    前記少なくとも1つの生産領域パラメーターに応答して、前記プロトタイプ領域回路基板に関連する送信媒体に関連する少なくとも1つのパラメーターを導き出す;
    前記生産領域およびプロトタイプ領域のための前記基板パラメーターおよび送信媒体パラメーターに応答して、前記少なくとも1つの回路素子に対して前記生産領域およびプロトタイプ領域において、互換性のある実装と、前記生産領域およびプロトタイプ領域内の互換性のある実装のモデルを導き出す、前記モデルの一方の特性は、所望の周波数レンジを介して前記モデルの他方の対応する特性に一致する。
  2. 前記生産領域およびプロトタイプ領域における前記回路基板は回路ボードである、請求項1の方法。
  3. 前記生産領域およびプロトタイプ領域における前記回路基板は、プリント基板である、請求項1の方法。
  4. 前記生産領域およびプロトタイプ領域における前記回路基板は、シリコン基板である、請求項1の方法。
  5. 前記生産領域およびプロトタイプ領域における前記回路基板は低温同時焼成セラミックである、請求項1の方法。
  6. 前記生産領域回路基板は、複数の層を有する基板である、請求項1の方法。
  7. 前記生産領域回路基板の層は、マイクロバイア(microvia)層を有する、請求項6の方法。
  8. 前記実装は高周波実装である、請求項1の方法。
  9. 前記モデルの一方の一次特性を前記所望の周波数レンジを介して前記モデルの他方の対応する一次特性に一致させることをさらに具備する、請求項1の方法。
  10. 前記モデルの一方の一次および二次特性を前記所望の周波数レンジを介して、前記モデルの他方の対応する一次および二次特性にそれぞれ一致させることをさらに具備し、前記一次特性は、非寄生特性を表し、前記二次特性は寄生特性を表す、請求項1の方法。
  11. 下記を具備するコンピュータプログラム:
    生産領域およびプロトタイプ領域において回路を設計するためのコンピュータ読み取り可能なコードは、下記を具備する:
    少なくとも1つの回路素子をサポートするための生産領域回路基板に関連する少なくとも1つのパラメーターを前記生産領域のために取得するためのコンピュータ読み取り可能コード;
    前記少なくとも1つの生産領域パラメーターに応答して、前記生産領域回路基板に関連する送信媒体に関連する少なくとも1つのパラメーターを導き出すためのコンピュータ読み取り可能コード;
    少なくとも1つの回路素子をサポートするための生産領域回路基板に関連する前記少なくとも1つのパラメーターを前記プロトタイプ領域のために取得する;
    少なくとも1つの生産領域パラメーターに応答して、前記プロトタイプ領域回路基板に関連する送信媒体に関連する少なくとも1つのパラメーターを導き出す;および
    前記生産領域およびプロトタイプ領域のための前記基板パラメーターおよび送信媒体パラメーターに応答して、前記少なくとも1つの回路素子のための前記生産領域およびプロトタイプ領域において互換性のある実装と、前記生産およびプロトタイプ領域における前記互換性のある実装のモデルを導き出す、前記モデルの一方の特性は、所望の周波数レンジを介して前記モデルの他方の対応する特性と一致する。
  12. 下記を具備する互換性のある回路:
    少なくとも1つの回路素子をサポートするために生産領域回路基板に関連する少なくとも1つのパラメータと、前記生産領域回路基板に関連する送信媒体に関連する少なくとも1つのパラメータとを含む、回路;
    少なくとも1つの回路素子をサポートするためのプロトタイプ領域回路基板に関連する少なくとも1つのパラメータと、前記プロトタイプ領域回路基板に関連する送信媒体に関連する少なくとも1つのパラメータを含む、プロトタイプ領域における第2の回路;
    前記生産領域およびプロトタイプ領域のための前記基板パラメータおよび送信媒体パラメータに応答して、前記少なくとも1つの回路素子に対して前記生産領域およびプロトタイプ領域において導き出された、前記生産領域およびプロトタイプ領域内の互換性のある実装のモデルの一方の特性は、所望の周波数レンジを介して前記モデルの他方の対応する特性と一致する。
  13. 前記生産領域における前記第1の回路素子は集積回路素子であり、前記プロトタイプ領域における前記第2の回路素子は表面実装素子である、請求項12の互換性のある回路。
  14. 前記第1および第2の回路素子は抵抗器である、請求項12の互換性のある回路。
  15. 前記第1および第2の回路素子はキャパシターである請求項12の互換性のある回路。
  16. 前記第1および第2の回路素子はインダクターである、請求項12の互換性のある回路。
  17. 前記第1および第2の回路実装のパラメータは、プロセッサ読み取り可能媒体上に明白に具現される、請求項12の互換性のある回路。
  18. 前記第1および第2の回路実装のパラメータは、可聴媒体上に明白に具現される、請求項12の互換性のある回路。
  19. 前記第1および第2の回路は物理回路として明白に具現される、請求項12の互換性のある回路。
  20. 生産領域およびプロトタイプ領域において回路を設計する装置において、
    前記生産領域に関して、少なくとも1つの回路素子をサポートする生産領域回路基板に関連する少なくとも1つのパラメータを取得する手段と、
    前記少なくとも1つの生産領域パラメータに応答して、前記生産領域回路基板に関連する送信媒体に関連する少なくとも1つの生産領域パラメータを導き出す手段と、
    前記プロトタイプ領域に関して、少なくとも1つの回路素子をサポートするプロトタイプ領域回路基板に関連する前記少なくとも1つのパラメータを取得する手段と、
    前記少なくとも1つの生産領域パラメータに応答して、前記プロトタイプ領域回路基板に関連する送信媒体に関連する少なくとも1つの生産領域パラメータを導き出す手段と、
    前記生産領域および前記プロトタイプ領域に関する前記基板および送信媒体パラメータに応答して、前記少なくとも1つの回路素子に関する前記生産領域および前記プロトタイプ領域における互換性のある実装と、前記生産領域および前記プロトタイプ領域における前記互換性のある実装のモデルとを導き出す手段と、
    を備え、前記モデルの1つの特性が、所望の周波数レンジにわたって前記モデルの他方の対応する特性と一致する、装置。
JP2008332485A 2001-11-05 2008-12-26 複数の領域に高周波回路を設計するプロセス Expired - Fee Related JP4445029B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/011,611 US6725430B2 (en) 2001-11-05 2001-11-05 Process for designing high frequency circuits in multiple domains

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003542523A Division JP4455882B2 (ja) 2001-11-05 2002-11-01 複数の領域に高周波回路を設計するプロセス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009151794A JP2009151794A (ja) 2009-07-09
JP4445029B2 true JP4445029B2 (ja) 2010-04-07

Family

ID=21751192

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003542523A Expired - Fee Related JP4455882B2 (ja) 2001-11-05 2002-11-01 複数の領域に高周波回路を設計するプロセス
JP2008332485A Expired - Fee Related JP4445029B2 (ja) 2001-11-05 2008-12-26 複数の領域に高周波回路を設計するプロセス

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003542523A Expired - Fee Related JP4455882B2 (ja) 2001-11-05 2002-11-01 複数の領域に高周波回路を設計するプロセス

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6725430B2 (ja)
EP (1) EP1466278A2 (ja)
JP (2) JP4455882B2 (ja)
CN (1) CN100428245C (ja)
MX (1) MXPA04004334A (ja)
WO (1) WO2003040970A2 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6618837B1 (en) 2000-09-14 2003-09-09 Cadence Design Systems, Inc. MOSFET modeling for IC design accurate for high frequencies
US20040108134A1 (en) * 2002-10-11 2004-06-10 Borland William J. Printed wiring boards having low inductance embedded capacitors and methods of making same
US7028277B2 (en) * 2002-12-20 2006-04-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Process related deviation corrected parasitic capacitance modeling method
US6976233B1 (en) * 2003-02-13 2005-12-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Signal via impedance verification tool
US7075532B2 (en) * 2003-05-23 2006-07-11 International Business Machines Corporation Robust tetrahedralization and triangulation method with applications in VLSI layout design and manufacturability
US7107555B2 (en) * 2003-07-31 2006-09-12 Taiyo Yuden Co., Ltd. Method and apparatus for designing high-frequency circuit, and display method for use in designing high-frequency circuit
DE102005016459A1 (de) * 2005-04-11 2006-10-12 Atmel Germany Gmbh Verfahren zum Entwurf einer Schaltung, insbesondere mit einem aktiven Bauelement
US7596771B2 (en) * 2005-05-10 2009-09-29 Texas Instruments Incorporated Distributed element generator, method of generating distributed elements and an electronic design automation tool employing the same
US7574683B2 (en) * 2005-08-05 2009-08-11 John Wilson Automating power domains in electronic design automation
JP2007334775A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Fujitsu Ltd 回路解析装置、回路解析方法および回路解析プログラム
US7797663B2 (en) * 2007-04-04 2010-09-14 Cisco Technology, Inc. Conductive dome probes for measuring system level multi-GHZ signals
JP2009058371A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Toshiba Corp T型伝送回路の等価回路抽出方法
US8620612B2 (en) 2008-12-10 2013-12-31 Taiyo Yuden Co., Ltd. Equivalent circuit of inductance element, method of analyzing circuit constant, circuit constant analysis program, device for analyzing circuit constant, circuit simulator
US8370774B2 (en) * 2010-08-30 2013-02-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Constructing mapping between model parameters and electrical parameters
US11568117B2 (en) * 2020-03-09 2023-01-31 Synopsys, Inc. Generating simulation-friendly compact physical models for passive structures

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5396053A (en) * 1988-10-21 1995-03-07 Symbol Technologies, Inc. Method of adjusting electrical circuit parameters during manufacture of a bar code scanner
US5495419A (en) * 1994-04-19 1996-02-27 Lsi Logic Corporation Integrated circuit physical design automation system utilizing optimization process decomposition and parallel processing
US5578860A (en) * 1995-05-01 1996-11-26 Motorola, Inc. Monolithic high frequency integrated circuit structure having a grounded source configuration
US5718439A (en) * 1996-05-31 1998-02-17 Wang; Frank Stroller with detachable seat member
US5956496A (en) * 1996-12-09 1999-09-21 International Business Machines Corporation Automated method for circuit optimization
US6289490B1 (en) * 1997-10-31 2001-09-11 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Optimization of integrated circuit properties through constraints using a dominant time constant

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005534083A (ja) 2005-11-10
JP4455882B2 (ja) 2010-04-21
MXPA04004334A (es) 2004-08-11
CN100428245C (zh) 2008-10-22
WO2003040970A8 (en) 2004-05-27
US20030101418A1 (en) 2003-05-29
WO2003040970A2 (en) 2003-05-15
CN1613076A (zh) 2005-05-04
US6725430B2 (en) 2004-04-20
EP1466278A2 (en) 2004-10-13
JP2009151794A (ja) 2009-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4445029B2 (ja) 複数の領域に高周波回路を設計するプロセス
JP3501674B2 (ja) プリント回路基板特性評価装置、プリント回路基板特性評価方法、及び記憶媒体
US7269810B1 (en) Global equivalent circuit modeling system for substrate mounted circuit components incorporating substrate dependent characteristics
US20060070015A1 (en) Circuit board design system, design data analysis method and recording medium with analysis program recorded thereon
JP2001318961A (ja) 設計支援ツール及び設計支援方法
US7496875B2 (en) Designing method for designing electronic component
Erdin et al. Multi-objective optimization of decoupling capacitors for placement and component value
Wu et al. Delaunay–Voronoi modeling of power-ground planes with source port correction
JPH1194889A (ja) 多層基板からの放射電磁波解析装置
Alam et al. Effectiveness of embedded capacitors in reducing the number of surface mount capacitors for decoupling applications
WO2003090129A1 (en) Global equivalent circuit modeling system for substrate mounted circuit components incoporating substrate dependent characteristics
JP2004235279A (ja) インダクタ素子のシミュレーション方法及びその等価回路
Riener et al. 3D modeling of inductive and capacitive coupling between surface‐mounted multilayer‐capacitors
TW561368B (en) High frequency electronic component and design method thereof
De Paulis et al. A methodical approach for PCB PDN decoupling minimizing overdesign with genetic algorithm optimization
Duan et al. Fast and concurrent simulations for SI, PI, and EMI analysis of multilayer printed circuit boards
Hsieh et al. A new approach for fast analysis of spurious emissions from RF/microwave circuits
Bednarz et al. MoM-based foster-type circuit model for lossy wire-interconnection structures
Menićanin et al. RF equivalent circuit modeling of surface mounted components for PCB applications
O’Reilly et al. Integrated passives in advanced printed wiring boards
Damnjanović et al. Comparison of different structures of ferrite EMI suppressors
Erdin et al. A Domain Decomposition Approach for Assessment of Decoupling Capacitors in Practical PDNs
Toyota et al. Suppression of power-bus resonance by lossy resonator filter consisting of open stub and magnetic thin film
Behagi RF and Microwave Circuit Design
Cömert et al. A 3-D Single-stage Differential Mode Filter Modeling with Mutual Couplings and Layout Optimizations

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090818

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091215

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130122

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees