回路・システム解析フレキシブルケーブル・フレキシブル基板の伝送特性解析事例

  • 設計段階でフレキシブルケーブルのインピーダンスを正確に知りたい。
  • フレキシブルケーブルを曲げた場合の伝送特性、放射特性(電磁界特性)を知りたい。
  • フレキシブルケーブルのシールドによる効果を確認したい。

近年、タブレットやスマートフォン、ゲーム機、FA機器、ウェアラブル機器など、液晶ディスプレイと各種機器・基板を接続するフレキシブル基板の需要が高まっています。これらの装置は高画質なために信号の伝送速度が高速になるため、特性インピーダンス、伝送特性、放射ノイズなど、シグナルインテグリティ対策の重要性が高まっています。ANSYS®の電磁界解析と回路シミュレータを使うことで、フレキシブルケーブル・基板の各種伝送特性の把握、曲げた場合の特性の把握、そして、放射を抑えるシールド材により変化するインピーダンス特性のコントロールまで、試作前にシミュレーションで事前に特性を把握することが可能となります。

解析モデル

フレキシブルケーブルの曲げ半径を可変し、通過特性、反射特性、近端クロストーク、遠端クロストーク、TDR波形、アイパターンを確認します。

  • 2ペアの差動信号を解析対象とする。
  • 上下層はメッシュ状のGNDでシールドする。

図. ポート設定箇所

図. ストレートな状態

図. 曲げ半径5mmの状態

図. 180度に折り曲げた場合

解析結果

通過特性(Sdd21)

反射特性(Sdd11)

近端クロストーク(Sdd31)

遠端クロストーク(Sdd41)

電界分布@20GHz
ストレートの場合

電界分布@20GHz
180度に折り曲げた場合

TDR測定回路

Port1に立ち上がり50psのパルス信号を入力し、反射信号からTDR波形を算出する。
★専用のTDRプローブで簡単にTDR波形を求めることが可能。

TDR波形

アイパターン測定回路

Port1に1GbpsのPRBS(2^7)を入力し、Port2の波形を測定する。
★QuickEye解析(ANSYS® 独自の高速Eye解析機能)により、短時間でアイパターン解析が可能。

アイパターン

解析種類


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