差動傳輸線之特性阻抗

61

62

圖 4-38 M1 至 T1 的 Odd Mode 和 Even Mode 隨頻率 Freq 增加之特性阻抗 Zo 圖

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Freq [GHz]

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Y1

Lw=2um

Odd Mode(1:2) (2:2) Zre

M11

M22 M33 M44

K11

K22 K33

T1

Curve Info 1G 10G 50G 100G 400G

M11 : Table 1233.2 394.5 184.5 136.4 85.5 M22 : Table 1286.0 409.9 190.0 140.5 88.4 M33 : Table 1276.9 406.8 188.1 138.7 86.6 M44 : Table 1283.1 408.9 189.2 139.7 87.6 K11 : Table 637.1 207.1 104.6 84.5 65.6 K22 : Table 629.2 204.3 102.7 82.8 64.3 K33 : Table 619.6 201.4 101.9 82.3 63.7 T1 : Table 112.6 51.1 44.3 43.7 54.3

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00 Freq [GHz]

-1400 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 200

Y1

Lw=2um

Odd Mode (1:2) (2:2) Zim

M11_M44 K11_K33

T1

Curve Info 1G 10G 50G 100G 400G

M11 : Table -1230.3 -385.3 -167.4 -114.4 -48.7 M22 : Table -1283.8 -402.8 -174.2 -118.5 -50.4 M33 : Table -1274.8 -400.2 -173.3 -118.0 -49.9 M44 : Table -1281.0 -402.0 -174.0 -118.4 -50.1 K11 : Table -633.3 -195.0 -78.5 -50.5 -18.6 K22 : Table -625.5 -192.8 -77.8 -49.9 -18.4 K33 : Table -615.9 -189.6 -76.4 -49.2 -18.2 T1 : Table -102.8 -23.5 -6.2 -3.3 -3.9

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Freq [GHz]

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Y1

Lw=2um

Even mode(1:1) (2:1) Zre

M11 M22

M33 M44

K11 K22 K33 T1

Curve Info 1G 10G 50G 100G 400G

M11 : Table 602.6 217.9 139.4 118.6 102.0 M22 : Table 674.8 220.1 112.7 92.3 76.9 M33 : Table 689.9 224.0 112.5 91.0 75.2 M44 : Table 761.9 250.5 131.8 110.7 96.5 K11 : Table 361.5 126.7 82.5 77.3 73.8 K22 : Table 357.2 125.1 81.4 76.2 72.7 K33 : Table 346.8 121.5 79.1 74.2 70.9 T1 : Table 237.5 86.8 59.8 56.2 43.3

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00

Freq [GHz]

-800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 100

Y1

Lw=2um

Even Mode (1:1) (2:1) Zim

T1 K11_K33

M1 M22_M44

Curve Info 1G 10G 50G 100G 400G

M11 : Table -585.6 -166.7 -68.4 -45.9 -15.5 M22 : Table -670.1 -205.5 -81.2 -50.6 -16.5 M33 : Table -685.9 -211.3 -84.3 -52.5 -17.1 M44 : Table -755.5 -230.1 -88.5 -53.5 -16.7 K11 : Table -353.3 -101.0 -32.0 -18.0 -5.3 K22 : Table -349.1 -99.8 -31.7 -17.9 -5.3 K33 : Table -338.9 -96.9 -30.7 -17.2 -5.1 T1 : Table -102.8 -23.5 -6.2 -3.3 -3.9

Lw=2um

63

由圖 4-38 中可知 M1 至 T1 之 隨頻率 Freq 增加而遞減； 隨頻率 Freq 增加 而趨近於零。

1. 頻率 Freq＜50GHz： ，特性阻抗 變化斜率非常大，電磁波損耗大。

從前面的γ 得知 α=β，圖 4-39 表示磁場穿透傳輸線，電流、電阻分佈在傳輸線裡，

黑色虛線為磁場。

假設 R ＞＞j L，G 忽略不計， ， 不可為負數，

， ， ，當頻率低頻時， 值變 大， 負更多且 ，證明假設成立。 ，傳輸線就由電 阻與電容組合，如圖 4-40 頻率低頻之傳輸線等效電路。當入射波打入時，電阻先 消耗能量，消耗完再送給電容充電，電容充電完放電再給電阻消耗，這樣入射波 能量很快就衰減完了。

圖 4-39 頻率低頻時電磁波穿透傳輸線電阻分佈示意圖

圖 4-40 頻率低頻時傳輸線等效電路

64

2. 頻率 Freq＞50GHz： 趨一定值、 趨近於零。

圖 4-41 為電磁波在傳輸線上發生集膚效應的示意圖，黑色虛線為磁場方向，δ 為

發生集膚效應之深度

δ

σ

，因此傳輸線電阻有效面積 周長 δ，有效電

阻 _{周長 δ σ}

。

特性阻抗 ， 、 。

假設 R＜＜ L，特性阻抗 ， 為一定值， 。由 此證明假設成立。所以當頻率愈往 400GHz 時，特性阻抗 Zre 會愈平坦趨於定值，

Zim 則會趨近於零。高頻時， 傳輸線就由電感與電容組合如圖 4-42。當 入射波打入時，電感儲存能量，存完再送給電容充電，充完再放電送給電感儲存 能量，這樣入射波能量就可以傳遞很遠。

圖 4-41 電磁波在傳輸線上發生集膚效應的示意圖

圖 4-42 頻率高頻時傳輸線等效電路

65

1GHz <頻率＜50GHz 50GHz <頻率＜400GHz

物理現象

電磁場穿透傳輸線 δ＞線寬 W 傳播常數γ：α=β

電磁場穿透傳輸線表面 δ＜線寬 W 傳播常數γ：β＞α 假設條件 R>> L，G 忽略不計 、 ，頻率上升

＝＞ R<< L，G 忽略不計

為一定值

頻率 Freq 變化

Freq 變低 Zre 上升 Zim 負更多

Zre = -Zim

Freq 上升 Zre 下降為定值

Zim 趨近於零

傳輸線等效電路

影響 能量很快衰減完 能量可以傳遞到很遠

表 4-10 整理頻率低頻、高頻對特性阻抗之影響

66

4.1.5.2 傳輸線到 wave port 距離 Lw 變化

將模擬傳輸線到 wave port 距離 Lw 時，特性阻抗有甚麼變化。表 4-11 是模擬 Z 變 數 Lw 時，差動傳輸線的尺寸大小，線寬用製程最小線寬，間距用製程最小間距。圖 4-43 模擬頻率時傳輸線之立體圖。

傳輸線 變數

M1至M4 K1至K3 T1

L (um) 30 30 30

t (um) 0.22 0.4 0.9

Lw (um) 0.1~15 0.1~15 0.1~15

S (um) 0.12 0.4 0.5

W (um) 0.1 0.2 0.5

Freq (GHz) 1&400 1&400 1&400

表 4-11 模擬 Z 時變數 Lw 的傳輸線尺寸

傳輸線模擬變數示意圖

圖 4-43 模擬 Z 時變數 Lw 的傳輸線立體圖 Odd Mode

圖 4-44 是在 Odd mode 下模擬各 Metal Level 之 wave port Lw與特性阻抗 Z 關係 圖，從圖中可發現：

1. 當 Lw ≦ 1um 時：M1 至 M4、K1 至 K3、T1 特性阻抗 Z 變大且斜率變化非常大。

原因是 wave port Lw太小太靠近傳輸線，導致 wave port 邊界條件 PEC 被視為導線 與傳輸線互相影響。因此當 Lw變大，PEC 與傳輸線之間電容值 C 變小，特性阻 抗 以指數變化率上升。

2. 當 Lw ≧ 2um 時， M1 至 M4、K1 至 K3、T1 之特性阻抗曲線趨於平坦，原因是 不受 PEC 影響，電場能量大部分集中在兩傳輸線間。

67

(a) 1GHz M1~M4 W=0.1、S=0.12、t=0.22 (b) 400GHz

(a) 1GHz K1~K3 W=0.2、S=0.2、t=0.4 (b) 400GHz

(a) 1GHz T1 W=0.5、S=0.5、t=0.9 (b) 400GHz

圖 4-44 Odd mode 頻率 1GHz 及 400GHz M1~M4 、K1~K3、T1 之 Lw 與 Z 關係圖

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Lw [um]

1250 1375 1500 1625 1750 1875 2000

mag

M11_M44 odd mode 1GHz

M11

M33 M22 M44

Name X Y

M11 3.0 1737.6 M22 9.0 1869.6 M33 7.0 1860.5 M44 4.0 1855.3

Curve Info

ZM11 : Table ZM22 : Table ZM33 : Table ZM44 : Table

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lw [um]

60 70 80 90 100 110 120

mag

M11_M44 odd mode 400G

ZM11

M11 M22 M33 M44

Curve Info ZM11 : Table ZM22 : Table ZM33 : Table ZM44 : Table

Name X Y

M11 9.0000 95.7838 M22 5.0000 101.4402 M33 7.0000 105.3737 M44 4.0000 104.8873

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lw [um]

600 700 800 900 1000

mag

K11_K33 odd mode 1G

K11 K22 K33

Curve Info ZK11 : Table ZK22 : Table ZK33 : Table

Name X Y

K11 2.0000 898.2666 K22 4.0000 891.1187 K33 6.0000 876.8779

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lw [um]

38 50 63 75

mag

K11_K33 odd mode 400G

K11 K22 K33

Curve Info ZK11 : Table ZK22 : Table ZK33 : Table

Name X Y

K11 2.0000 68.2072 K22 5.0000 68.0420 K33 8.0000 66.4380

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lw [um]

150 200 250 300 350

mag

T1 odd mode 1G

1G

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lw [um]

0 20 40 60 80

mag

T1 odd mode 100G 400G

100G

400G

68

(a) 1GHz M1~M4 W=0.1、S=0.12、t=0.22 (b) 400GHz

(a) 1GHz K1~K3 W=0.2、S=0.2、t=0.4 (b) 400GHz

(a) 1GHz T1 W=0.5、S=0.5、t=0.9 (b) 400GHz

圖 4-45 Even mode 頻率 1GHz 及 400GHz M1~M4、K1~K3、T1 之 Lw 與 Z 關係圖

圖 4-45 是在 Even mode 時，模擬各 Metal Level 到 wave port 距離 Lw變化與特性阻抗

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Lw [um]

300 425 550 675 800 925 1050 1175

mag

M11_M44 even mode 1G

M22 M11 M44 M33

Curve Info ZM11 : Table ZM22 : Table ZM33 : Table ZM44 : Table

Name X Y

M11 2.0000 840.2559 M22 3.0000 979.9832 M33 4.0000 1057.1875 M44 2.0000 1072.9820

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lw [um]

0 25 50 75 100 125 150 175

mag

M11_M44 even mode 400G

M11M22M33 M44

Curve Info ZM11 : Table ZM22 : Table ZM33 : Table ZM44 : Table

Name X Y

M11 2.0000 103.1832 M22 3.0000 91.1485 M33 4.0000 99.5745 M44 5.0000 130.4520

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lw [um]

0 100 200 300 400 500 600

mag

K11_K33 even mode 1G

K22 K11

K33

Curve Info ZK11 : Table ZK22 : Table ZK33 : Table

Name X Y

K11 1.0000 430.0771 K22 3.0000 535.8030 K33 2.0000 484.8936

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lw [um]

0 25 50 75 100 125

mag

K11_K33 even mode 400G

K11 K22K33

Curve Info ZK11 : Table ZK22 : Table ZK33 : Table

Name X Y

K11 2.0000 74.0291 K22 3.0000 85.0225 K33 4.0000 90.9425

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lw [um]

40 80 120 160 200

mag

T1 even mode 1G

1G

Curve Info Tb("mag(Zo(1:1)) - Freq='1GHz'") ZT1 : Table

Name X Y

1G 5.0000 179.9620

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lw [um]

0 20 40 60 80

mag

T1 even mode 100G 400G

100G

400G

69

Z 之關係圖，從圖中可發現：

1. 當 Lw 值小時，其特性阻抗 Z 變小。原因是 Lw小，wave port 靠近傳輸線以致 wave port PEC 被視為地線與傳輸線互相影響。因此當 Lw值小，PEC 與傳輸線之間電 容值 C 變大，特性阻抗 也就變小。

2. 當 Lw 值大時，wave port 邊界 PEC(地端)遠離傳輸線，耦合電容值變小，特性阻 抗 變大。

3. 比較 Even mode 與 Odd Mode 曲線：Even Mode 曲線較 Odd Mode 陡。Odd Mode 電場大部份都集中在傳輸線中間，Lw 變大變寬對其電場變化影響不大。Even Mode 電場是從傳輸線向外發散到 wave port 邊界 PEC(地端)，Lw 變大電容變小，但電 容衰減比 Odd Mode 大，因此 Even Mode 曲線比 Odd Mode 陡。

70

4.1.5.3 線寬 Width 變化

將模擬傳輸線線寬 W 從 0.1um 至 2um 時，特性阻抗有甚麼變化。表 4-12 是模擬 線寬 W 變數時，差動傳輸線的尺寸大小如長度 L=30um、間距 S=0.5um、厚度

、 、 、傳輸線到 wave port 間距 及 頻率 1GHz 和 400GHz。圖 4-46 模擬 Z 時變數 W 時傳輸線之立體圖。

傳輸線

變數 M3 K1 T1

L(um) 30 30 30

t(um) 0.22 0.4 0.9

Lw(um) 2 2 2

S(um) 0.5 0.5 0.5

W(um) 0.1~2 0.1~2 0.1~2

Freq(GHz) 1&400 1&400 1&400

表 4-12 模擬 Z 時變數 W 的傳輸線尺寸 傳輸線變數圖

圖 4-46 模擬 Z 時變數 W 傳輸線之立體圖

71

圖 4-47 M3、K1、T1 的 Odd Mode 及 Even Mode 隨線寬 W 增加之特性阻抗變化圖

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9

$W [um]

-2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000 1500 2000

Y1

Lw=2um S=0.5um

M3 K1 T1 Odd Mode 1G Zo

M3

T1

Zre Zim

K1 M3

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9

$W [um]

-75 -50 -25 0 25 50 75 100 125 150

Y1

Lw=2um S=0.5um

M3 K1 T1 Odd Mode 400G Zo

M3 K1

Zim

Zre T1 T1

M3 K1

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9

$W [um]

-1000 -750 -500 -250 0 250 500 750 1000

Y1

Lw=2um S=0.5um

M3 K1 T1 Even Mode 1G Zo

M3 K1

T1 Zim

K1

M3 T1

Zre

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9

$W [um]

-75 -25 25 75 125

Y1

Lw=2um S=0.5um

M3 K1 T1 Even Mode 400G Zo

K1

T1 K1 T1

Zim

Zre

M3

M3

2.0

2.0

2.0

2.0

72

圖 4-47 是 M3、K1、T1 的 Odd Mode 及 Even Mode 隨線寬 W 增加之特性阻抗 圖，

由圖中可知 M3、K1、T1 之 隨線寬 W 增加而遞減； 隨線寬 W 而上升。

1. 頻率 1GHz：

(1) 線寬 W＜0.5um：M3、K1，Zre、Zim 斜率變化陡，Zre =－Zim，電磁波穿 透 M3、K1，電磁波損耗大 M3＞K1。

(2) 線寬 W＞0.5um：M3 Zre =－Zim 損耗仍大；K1、T1 Zre≠－Zim，Zre 趨近 定值、Zim 趨近於零。電磁波損耗減少。

2. 頻率 400GHz：

(1) 線寬 W＜0.5um：M3、K1，Zre、Zim 斜率變化陡，Zre =－Zim，電磁波穿 透 M3、K1，電磁波損耗大 M3＞K1。

(2) 線寬 W＞0.5um：M3、K1、T1 Zre≠－Zim，Zre 趨近定值、Zim 趨近於零。

電磁波損耗減少。

3. 原因：線寬 W 增加， 遞減、 趨近於零。當 W 增寬時，面積 A 變大，電場 變強， 電容值變大， ，RLG 固定不變，Zre 變小， 趨近 於零，傳輸線損耗小。

(a) W=0.12、S=0.5、t=0.22 (b) W=0.5、S=0.5、t=0.22 圖 4-48 M3 頻率 1GHz 不同線寬 W 電場圖，單位 um

73

4.1.5.4 間距 Space 變化

將模擬兩傳輸線間距 S 從 0.12um 至 1um 時，特性阻抗有甚麼變化。表 4-13 是模 擬 Z 時變數 S 的差動傳輸線尺寸。圖 4-49 模擬 Z 時變數 S 的傳輸線立體圖。

傳輸線

變數 M3 K1 T1

L(um) 30 30 30

t(um) 0.22 0.4 0.9

Lw(um) 2 2 2

S(um) 0.12~1 0.2~1 0.5~1

W(um) 0.5 0.5 0.5

Freq(GHz) 1&400 1&400 1&400

表 4-13 模擬 Z 時變數 S 的傳輸線尺寸 傳輸線變數圖

圖 4-49 模擬 Z 時變數 S 的傳輸線立體圖

圖 4-50 是 M3、K1、T1 的 Odd Mode 及 Even Mode 隨間距 S 增加之特性阻抗 圖，

由圖中可知：

1. 頻率 1G Hz：M3、K1、T1 之 隨間距 S 增加而上升； 隨間距 S 而負更多，

其原因當間距 S 增加時，兩傳輸線間電容 C 下降， 就上升、 負 更多。

2. 頻率 400G Hz：：M3、K1、T1 之 隨間距 S 增加而上升； 幾乎不動，在 400GHz 其特性阻抗公式 ， ， ，當間距 S 增加時，兩傳輸線間電容 C 下降， 上升

74

圖 4-50 M3、K1、T1 的 Odd Mode 及 Even Mode 隨間距 S 增加之特性阻抗變化圖

0.12 0.22 0.32 0.42 0.52 0.62 0.72 0.82 0.92

$S [um]

-1000 -750 -500 -250 0 250 500 750 1000

Y1

Lw=2um W=0.5um

M3 K1 T1 Odd Mode 1G Zo

M3 K1

T1

Zim Zre

K1 T1 M3

0.12 0.25 0.37 0.50 0.62 0.75 0.87 1.00

$S [um]

-60 -30 0 30 60 90 120 150

Y1

Lw=2um W=0.5um

M3 K1 T1 Odd Mode 400G Zo

M3 K1 T1

m4

M3

K1 T1

Zim

Zre

T1 :

0.12 0.22 0.32 0.42 0.52 0.62 0.72 0.82 0.92

$S [um]

-300 -200 -100 0 100 200 300

Y1

Lw=2um W=0.5um

M3 K1 T1 Even Mode 1G Zo

M3 K1

T1

Zim

Zre

T1

M3 K1

0.12 0.25 0.37 0.50 0.62 0.75 0.87 1.00

$S [um]

-20 0 20 40 60 80

Y1

Lw=2um W=0.5um

M3 K1 T1 Even Mode 400G Zo

M3 K1

T1

M3

K1 T1

Zim Zre

1.00

1.00

75

4.1.5.5 厚度 Thickness 變化

模擬 M3、K1、T1，間距 S 固定、線寬 W 固定、頻率固定，就可觀察厚度 t 變厚 時對特性阻抗有甚麼變化。表 4-14 是模擬 Z 時變數傳輸線厚度 t 的差動傳輸線尺寸。

圖 4-51 模擬 Z 時變數 t 的傳輸線立體圖。

傳輸線

變數 M3 K1 T1

L(um) 30 30 30

t(um) 0.22 0.4 0.9

Lw(um) 2 2 2

S(um) 0.5 0.5 0.5

W(um) 0.5 0.5 0.5

Freq(GHz) 1&400 1&400 1&400

表 4-14 模擬 Z 時變數 t 的傳輸線尺寸 傳輸線變數圖

圖 4-51 擬 Z 時變數 t 的傳輸線立體圖

以 M3、T1 為例，當 S=0.5um、W=0.5um、Freq=400GHz 時，其厚度 ＞

＞ ，則其特性阻抗 =43.39＜K1 =55.1＜M3 =62.13、

= - 1.05＞K1 = - 2.0＞M3 = - 2.4。原因厚度變厚，電場變大如圖 4-51 M3、

T1 頻率 400GHz 電場圖、耦合 C 值增加，， 下降、 趨近於零。

(a) M3 W=0.5、S=0.5、t=0.22 (b) W=0.5、S=0.5、t=0.9 圖 4-52 M3、T1 頻率 400GHz 電場圖，單位 um

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4.1.5.6 傳輸線模型勾選 Solve inside

一般模擬只是切割傳輸線金屬表面去做模擬分析即沒有勾選 Solve inside，因此 想要了解有無勾選 Solve inside 對特性阻抗會有甚麼變化。圖 4-53 (a)傳輸線沒有勾選 Solve inside 只針對金屬表面去做切割網格；圖 4-53(b)傳輸線勾選 Solve inside 對金屬 裡層做切割網格，可知對 Solve inside 金屬裡層做切割網格切得更。

(a) 沒有 solve inside (b) solve inside

圖 4-53 傳輸線沒勾選

solve inside 和有

勾選

solve inside

之切割網格圖

表 4-15 是模擬 Z 時勾選 Solve inside 的傳輸線尺寸，與模擬 Z 時變數 Freq 時的尺 寸大小相同。圖 4-54 模擬 Z 時勾選 Solve inside 的傳輸線立體圖。

傳輸線 變數

M1至M4 K1至K3 T1

L (um) 30 30 30

t (um) 0.22 0.4 0.9

Lw (um) 2 2 2

S (um) 0.12 0.4 0.5

W (um) 0.1 0.2 0.5

Freq (GHz) 1-400 1-400 1-400

表 4-15 模擬 Z 時勾選 Solve inside 的傳輸線尺寸 傳輸線變數圖

圖 4-54 模擬 Z 時勾選 Solve inside 的傳輸線立體圖，單位:um

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圖 4-55 傳輸線沒有 solve in side 和 solve inside 之 Zre 與 Zim 比較圖

M1 M2 M3 M4 K1 K2 K3 T1

Zre 1266.3 1326.0 1268.8 1306.0 628.3 627.7 612.2 112.0

Zre ( solve in side) 1233.2 1286.0 1276.9 1283.1 637.1 629.2 619.6 237.5

Zre 404.8 422.4 404.1 415.9 203.6 203.4 198.4 50.5

Zre ( solve in side) 394.5 409.9 406.8 408.9 207.1 204.3 201.4 86.8

Zre 139.1 143.6 136.7 141.2 81.3 81.3 79.2 44.8

Zre ( solve in side) 136.4 140.5 138.7 139.7 84.5 82.8 82.3 56.2

Zre 87.1 89.6 84.3 87.9 66.6 66.7 64.9 55.9

Zre ( solve in side) 85.5 88.4 86.6 87.6 65.6 64.3 63.7 43.3 Metal Level

10G

100G

400G 1G

Freq

表 4-16 傳輸線沒有 solve inside 和 solve inside 之 Zre 比較表

M1 M2 M3 M4 K1 K2 K3 T1

Zim -1263.4 -1323.8 -1266.9 -1304.0 -624.9 -624.3 -608.9 -102.5 Zim ( solve in side) -1230.3 -1283.8 -1274.8 -1281.0 -633.3 -625.5 -615.9 -102.8 Zim -395.8 -415.6 -397.9 -409.4 -192.9 -192.7 -187.9 -22.8 Zim ( solve in side) -385.3 -402.8 -400.2 -402.0 -195.0 -192.8 -189.6 -23.5

Zim -117.4 -122.5 -117.8 -120.7 -48.7 -48.6 -47.4 -3.2

Zim ( solve in side) -114.4 -118.5 -118.0 -118.4 -50.5 -49.9 -49.2 -3.3

Zim -47.5 -49.5 -48.1 -48.9 -16.3 -16.3 -15.9 -4.7

Zim ( solve in side) -48.7 -50.4 -49.9 -50.1 -18.6 -18.4 -18.2 -3.9 400G

Freq Metal Level

1G

10G

100G

表 4-17 傳輸線沒有 solve in side 和 solve in side 之 Zim 比較表

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Freq [GHz]

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Y1

HFSSDesign1

Odd Mode Zre Solve inside

M1_M4 Solve inside M1_M4 non_solve inside

K1_K3 solve inside

K1_K3 non_solve inside T1 solve inside

T1 non_solve inside

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Freq [GHz]

-1400 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 200

Y1

HFSSDesign1

Odd Mode Zim Solve inside

T1 solve inside T1 non_solve inside

M1_M4 solve inside M1_M4 non_solve inside K1_K3 solve inside

K1_K3 non_solve inside

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圖 4-54、圖 4-55 與表 4-16、4-17 是比較傳輸線沒有勾選 solve inside 和有勾選 solve inside 之 Zre、Zim。傳輸線模型勾選 solve inside 是協助把內部電磁波解析比較清楚。

M1~M4、K1~K3 都被電磁波穿透了所以有 solve inside 跟沒 solve inside 沒差；T1 厚 度要厚不厚其內部電磁場變化劇烈，因此 solve inside 值 237.5 比沒 solve inside 值 112.0 正確 。

表 4-18 是整理上述變數 Freq、W、S、t 及勾選 Solve inside 對 、 的影響。

表中可知：變數頻率 Freq 下降 < 50GHz 時， 都上升、 負更多；頻率 Freq 上 升> 50GHz 時， 會遞減到一定值、 慢慢趨近於零；變數 W、t 增加時， 都 遞減、 趨近於零；變數 S 增加時， 都增加、 負更多；傳輸線勾選 Solve inside 時，與沒有 Solve in side 、 低頻 T1 有影響,其他幾乎一樣。

Zre、Zim 原因

Zre=Zim，Zre↑，Zim負更多 δ>width

Zre≠Zim，Zre↓，Zim趨近於零 δ<width

Zre≠Zim，Zre↓，Zim趨近於零 耦合電容增加

Zre=Zim，Zre↑，Zim負更多 耦合電容下降

Zre≠Zim，Zre↓，Zim趨近於零 耦合電容增加

低頻T1有影響,其他幾乎一樣 傳輸線變數

1GHz<低頻<50GHz, Freq下降 50GHz<高頻<400GHz,

Freq上升 線寬W增加

距離S增加 厚度t增加 勾選Solve inside

表 4-18 整理變數 Freq、W、S、t 及勾選 Solve inside 對 、 的影響

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在文檔中 中 華 大 學 (頁 73-91)