印刷电路板电源完整性的时域方法

由于器件功能性和开关速度的提高以及工作电压的降低，电源完整性正变得越来越重要。器件端子处的大电流尖峰会引发电磁干扰，这些干扰可能建立影响整个系统运行的谐振模式。本文采用有限差分时域方法求解麦克斯韦方程组，对PCB电源和地平面配置的这些效应进行了研究。仿真域采用单轴完美匹配层终止，以防止不必要的反射。该方法计算场值随位置和时间的变化，并允许可视化场的演化。观察了脉冲在地平面上的传播，展示了源波前与反射波前之间以及多次反射波前之间复杂干涉图样的建立。这种影响整个地平面区域的干涉可能对板上任何器件的运行产生不利影响。这些谐振波在初始脉冲之后持续存在相当长的时间。检查地平面电场响应的FFT显示，在假设PCB可建模为具有两个电边界和四个磁边界的谐振腔的情况下，存在许多与预期值一致的谐振峰。