Implementation and Test of a 2D-integral-equation MoM-algorithm for the Analysis of Power-Bus Structures on Printed Circuit Boards
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato práce se zabývá analýzou power-bus struktur využitím metody založené na formulaci problému 2D hraniční integrální rovnicí ve frekvenční oblasti. Uvedená metoda byla implementována v Matlabu. Program umožňuje analyzovat obecné polygonální power-bus struktury s možností nastavení parametrů substrátu a libovolného počtu a umístění budících portů. Výstupem programu je frekvenční závislost rozložení elektrického pole mezi deskami struktury, vztahy mezi porty struktury vyjádřené např. impedanční maticí a vyzařovací diagram. Dále byla implementována možnost převodu výsledné impedanční matice do tzv. Touchstone formátu, pomocí něhož je možné modelovat analyzované struktury jako obecné N-porty (např. v ANSOFT Designeru), což umožňuje analýzu power-bus struktur s dalšími obvodovými prvky. Výsledky byly ověřeny pomocí existujících analytických vztahů pro jednoduché obdélníkové struktury, využitím komerčního simulačního programu a praktickým experimentem.
This work is focused on the analysis of power-bus structures on printed circuit boards using the solution algorithm based on 2D-integral-equation formulation in the frequency domain. The algorithm is implemented in Matlab and is capable to analyze the parallel-plate structure with arbitrary material parameters, polygonal shape and number of ports. As output the program provides the frequency dependent voltage distribution between the plates, voltage/current relations between the ports and the radiation diagram of the structure. In order to simulate populated power-bus structures, the resulting Z-matrix can be converted into the so-called Touchstone Format file, which allows us to embed the power-bus structure into a network analysis (e.g. in ANSOFT Designer). All results are validated using the existing analytical solution for the rectangular structure, using a full-wave solver and by practical experiment.
This work is focused on the analysis of power-bus structures on printed circuit boards using the solution algorithm based on 2D-integral-equation formulation in the frequency domain. The algorithm is implemented in Matlab and is capable to analyze the parallel-plate structure with arbitrary material parameters, polygonal shape and number of ports. As output the program provides the frequency dependent voltage distribution between the plates, voltage/current relations between the ports and the radiation diagram of the structure. In order to simulate populated power-bus structures, the resulting Z-matrix can be converted into the so-called Touchstone Format file, which allows us to embed the power-bus structure into a network analysis (e.g. in ANSOFT Designer). All results are validated using the existing analytical solution for the rectangular structure, using a full-wave solver and by practical experiment.
Description
Citation
ŠTUMPF, M. Implementation and Test of a 2D-integral-equation MoM-algorithm for the Analysis of Power-Bus Structures on Printed Circuit Boards [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2008.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Elektronika a sdělovací technika
Comittee
prof. Ing. Milan Sigmund, CSc. (předseda)
prof. Ing. Lubomír Brančík, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Jaroslav Láčík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Václav Říčný, CSc. (člen)
doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D. (člen)
Ing. Roman Tkadlec, Ph.D. (člen)
Ing. Josef Soldán, CSc. (člen)
Date of acceptance
2008-06-09
Defence
Student prezentuje výsledky a postupy řešení své diplomové práce. Následně odpovídá na dotazy vedoucího a oponenta práce a na dotazy členů zkušební komise.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení