DE19816192A1

DE19816192A1 - Gerät zum Analysieren von sich von einem Mehrschichtsubstrat ausbreitenden elektromagnetischen Wellen

Info

Publication number: DE19816192A1
Application number: DE19816192A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Kishimoto; Shinichi Ohtsu; Makoto Mukai
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 1999-04-08
Also published as: US6129459A; JPH1194889A

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Analy sieren der elektromagnetischen Wellen, die sich von einem Mehrschichtsubstrat ausbreiten, und genauer ein Elektroma gnetwellenanalysegerät zum Erhalten der Verteilung elektri scher Ströme, die durch eine Signalschicht fließen, basie rend auf dem aufgeteilten Konstantliniennäherungsverfahren oder dem Transmissionslinienanalysenverfahren, und Berechnen der Verteilung der elektrischen Ströme des gesamten Mehr schichtsubstrates und der Elektromagnetfeldintensität der sich ausbreitenden elektromagnetischen Welle basierend auf den erhaltenen Ergebnissen.

Beschreibung der zugehörigen Technik

Die sozialen Regulierungen betreffend Vorrichtungen mit elektrischen Schaltungen verbieten die Ausbreitung elektro magnetischer Wellen und von Geräuschen, die einen vorgegebe nen Pegel übersteigen, gemäß den strengen Regulierungen ei ner Anzahl von Ländern.

Um diese Regulierungen betreffend der elektromagneti schen Wellen zu erfüllen, sollen verschiedene Technologien, wie eine Abschirmtechnologie, eine Filtertechnologie, etc. Übernommen werden. Um diese Technologien praktisch zu über nehmen, ist es erforderlich, eine Simulationstechnologie zu entwickeln, um quantitativ zu berechnen, wie jede der Tech nologien beim Verringern abgestrahlter elektromagnetischer Wellen wirksam ist.

Basierend auf den oben beschriebenen Hintergrund haben die Anmelder die Erfindung einer Simulationstechnologie zum Berechnen der Elektromagnetfeldintensität offenbart, die von einer Vorrichtung mit elektrischer Schaltung erzeugt wird, grundsätzlich unter Verwendung eines Momentverfahrens. Um die Simulationstechnologien zu etablieren, sollte ein genau es Modell einer Vorrichtung mit elektrischer Schaltung vor bereitet werden.

Die Elektromagnetfeldintensität, die von einem Objekt erzeugt wird, kann durch Berechnen eines elektrischen Stroms simuliert werden, der durch jeden Teil eines Objekts fließt, zur Substitution in einer gut bekannten theoretischen Glei chung für Elektromagnetwellenausbreitung. Der elektrische Strom, der durch jeden Teil des Objekts fließt, kann logisch durch Lösen einer Maxwell-Gleichung für ein elektromagneti sches Feld erhalten werden. Jedoch ist es schwierig, eine Maxwell-Gleichung für ein elektromagnetisches Feld unter op tionalen Grenzbedingungen für ein Objekt zu lösen, das eine optionale Form hat.

Daher sind alle analytischen Verfahren zum Berechnen eines elektrischen Stroms, der bei einer gegenwärtigen Elek tromagnetfeld-Intensitätsberechnungsvorrichtung verwendet werden, Näherungsverfahren mit Variationen in der Genauig keit. Gegenwärtig gibt es drei Näherungsverfahren, das heißt, das Kleinschleifenantennennäherungsverfahren, das aufgeteilte Konstantleitungsnäherungsverfahren und das Mo mentverfahren.

Beim Kleinschleifenantennennäherungsverfahren wird eine Leitung, die eine Wellenquellenschaltung und eine Lastschal tung verbindet, als eine Schleifenantenne verarbeitet, und der Strom, der durch die Schleife fließt, wird als konstant angenommen und wird durch ein Berechnungsverfahren für eine zusammengepackte Konstantschaltung erhalten. Die Fig. 1 zeigt das Kleinschleifenantennennäherungsverfahren. Die Berechnung beim Kleinschleifenantennennäherungs verfahren ist die einfachste der drei Methoden, wird aber heutzutage kaum genutzt wegen geringer Genauigkeit, wenn die Größe einer Schleife nicht klein ist im Vergleich zur Wel lenlänge einer elektromagnetischen Welle.

Andererseits kann bei dem aufgeteilten Konstantlei tungsnäherungsverfahren ein elektrischer Strom erhalten wer den durch Anwenden einer Gleichung einer aufgeteilten Kon stantleitung zu einem Objekt, was zu einer eindimensionalen Struktur angenähert werden kann. Bei diesem Verfahren ist die Berechnung oder Verarbeitung relativ einfach, und die Zeit, die zur Berechnung erforderlich ist, und der Rechen aufwand nehmen faßt proportional zur Anzahl der Elemente zu, die analysiert werden sollen. Daher können auch solche Phä nomene, wie Reflexion, die Resonanz, etc. einer Leitung ebenfalls analysiert werden. Als Ergebnis kann eine Hochge schwindigkeits- und Hochgenauigkeitsanalyse für ein Objekt realisiert werden, das als eine eindimensionale Struktur an genähert werden kann. Die Fig. 2 zeigt die Konfiguration ge mäß dem aufgeteilten Konstantleitungsnäherungsverfahren.

Bei der Berechnung basierend auf dem verteilten Kon stantleitungsnäherungsverfahren besteht das Problem, daß ei ne Hochgeschwindigkeits- und Hochgenauigkeitsanalyse für ein Objekt ausgeführt werden kann, das als ein eindimensionales Objekt angenähert werden kann, aber nicht für ein Objekt ausgeführt werden kann, das nicht angenähert werden kann.

Andererseits ist das Momentverfahren eine der Lösungen einer Integralgleichung, die von einer Maxwell-Gleichung für Elektromagnetwellenbewegung erhalten wird, und kann auf ein Objekt angewandt werden, das eine optionale dreidimensionale Form hat. In der Praxis wird ein elektrischer Strom mit ei nem Objekt berechnet, das in kleine Elemente unterteilt ist.

Ein Referenzdokument des Momentverfahrens kann H. N. Wang, J. H. Richmond und M. C. Gilreath: "Sinusoidal reacti on formulation for radiation and scattering from conducting surface" IEEE TRANSACTIONS ANTENNAS PROPAGATION Vol. AP-23 1975 sein.

Bei diesen Momentverfahren wird die Struktur einer elektrischen Schaltungsvorrichtung, die simuliert werden soll, als eine Masche gestaltet. Die gegenseitigen Impedan zen und die komplexen Scheinleitwerte zwischen Elementen werden in einem vorgegebenen Berechnungsprozeß für eine Zielfrequenz berechnet, und werden zur Substitution in Si multangleichungen zusammen mit der Wellenquelle verwendet, die in der Strukturinformation spezifiziert wurde, wie die erhaltenen gegenseitigen Impedanzen, etc. Der elektrische Strom, der durch jedes Element fließt, kann durch Lösen der Simultangleichungen erhalten werden.

Das heißt, daß, wenn ein metallisches Objekt verarbei tet wird, der metallische Teil als eine Masche gestaltet ist, die analysiert werden soll. Die gegenseitige Impedanz Z_ij zwischen den metallischen Maschenelementen wird erhal ten, und die folgenden Simultangleichungen des Momentverfah rens, die unter der gegenseitigen Impedanz Z_ij, der Wellen quelle V_i und dem elektrischen Strom I_i, der durch das me tallische Maschenelement fließt, gebildet sind, werden gelöst, um den elektrischen Strom I_i zu erhalten, wodurch die elektromagnetische Feldintensität berechnet wird.

[Z_ij] [I_i] = [V_i]

wobei [] eine Matrix angibt.

Wenn ein Widerstand, eine Kapazität und eine Induktanz in der Masche existieren, bilden sie einen Teil der Selbstimpedanzelemente der Masche.

Die meisten elektrischen Schaltungsvorrichtungen haben Mehrschichtsubstrate, auf welchen eine Leistungszufuhr schicht, eine Erdungsschicht und eine Signalschicht in einer Schichtstruktur aufgebracht sind, die durch Schichten aus einem Isolationsmaterial getrennt sind, wenn eine hochdichte Implementierung realisiert ist.

Die Fig. 3A zeigt ein Beispiel der geschichteten Struk tur eines Mehrschichtsubstrates. Die Fig. 3B zeigt ein Bei spiel der Signalschicht eines Mehrschichtsubstrates. Wie in der Fig. 3A gezeigt ist, sind neun Schichten zu einem Mehr schichtsubstrat laminiert. Die neun Schichten sind nachein ander von der Oberseite zum Boden eine Signalschicht 1, ein erstes Kernmaterial 2, bestehend aus Epoxyglas, etc., eine erste vorimprägnierte Schicht 3, die aus einem Isolator be steht zum Einstellen der Dicke, etc., eine Leistungszufuhr schicht 4, ein zweites Kernmaterial 5, eine Erdungsschicht 6, eine zweite vorimprägnierte Schicht 7, ein drittes Kern material 8 und eine zweite Signalschicht 9.

Die erste Signalschicht 1 und die zweite Signalschicht 9 implementieren ein Schaltungsmuster unter Verwendung eines Metalls, wie eine Kupferfolie, etc., wie in der Fig. 3B ge zeigt ist. Gemäß dem Schaltungsmuster sind Schaltungsteile, wie Chipteile, angeordnet, um eine elektronische Schaltung zu implementieren. Zwischen der elektronischen Schaltung und oder Leistungsversorgungs- oder -zufuhrschicht 4 oder der Er dungsschicht 6 gibt es ein Loch, das "ein Durchgangsloch" genannt wird, durch welches Schichten elektrisch verbunden sind, und die elektronische Schaltung hat eine Leistungsver sorgung und ist geerdet.

Somit ist eine elektronische Schaltung in der Signal schicht des Mehrschichtsubstrates implementiert, und eine elektromagnetische Welle, die eine hohe elektromagnetische Feldintensität hat, breitet sich von der elektronischen Schaltung aus.

Wie oben beschrieben wurde, wurde bei einer Vorrichtung zum Analysieren einer elektromagnetischen Welle, die von ei nem Mehrschichtsubstrat abgestrahlt wird oder ausgeht, eine Signalschicht, durch welche eine elektronische Schaltung im plementiert ist, als eine Hauptquelle für abgestrahlte oder sich ausbreitende elektromagnetische Wellen zur Verwendung bei einer Analyse erachtet. Jedoch war klar, daß die Ab strahlung oder Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen von einer Leistungszufuhrschicht und einer Erdungsschicht nicht ignoriert werden kann. Daher ist es unentbehrlich, ei ne sich ausbreitende oder abgestrahlte elektromagnetische Welle unter Berücksichtigung des Einflusses einer Erdungs schicht zu analysieren.

Obwohl die Abstrahlung oder Ausbreitung einer elektro magnetischen Welle von einer Leistungszufuhrschicht oder ei ner Erdungsschicht nicht ignoriert werden kann, bestand das Problem, daß keine geeigneten Modelle einer Leistungszufuhr schicht und einer Erdungsschicht entwickelt wurden, und die abgestrahlten elektromagnetischen Wellen nicht richtig ana lysiert werden können. Ferner bestand das Problem, daß keine wirksamen Verfahren entwickelt wurden, um zu bestimmen, wie ein elektrischer Strom, der durch eine Wellenquelle und eine Last fließt, in eine Leistungszufuhrschicht und eine Er dungsschicht fließt, wenn ein komplementärer Metall-Oxid- Halbleitervorrichtungs-(CMOS) IC-Treiber verwendet wird, wodurch verhindert wird, die Verteilung elektrischer Ströme, die elektromagnetische Wellen abstrahlen, richtig zu erhal ten.

Überblick über die Erfindung

Die vorliegende Erfindung zielt auf das Schaffen eines Elektromagnetwellen-Analysegerätes, das geeignet ist, die elektromagnetische Feldintensität von elektromagnetischen Wellen, die von einem Mehrschichtsubstrat abgestrahlt wer den, einschließlich elektromagnetischer Wellen, die von ei ner Leistungszufuhrschicht und einer Erdungsschicht abge strahlt werden oder ausgehen, durch Einrichten eines Modell verfahrens zu berechnen, bei dem der Zustand eines elektrischen Stroms, der durch eine Wellenquelle und eine Last fließt und in die Leistungszufuhrschicht und die Er dungsschicht fließt, quantitativ analysiert werden kann.

Um den oben beschriebenen Zweck zu erreichen, enthält das Elektromagnetwellen-Analysegerät oder das Gerät zum Ana lysieren elektromagnetischer Wellen, die von einem Mehr schichtsubstrat abgestrahlt werden, gemäß der vorliegenden Erfindung eine Signalschicht-Stromverteilungsberechnungsein heit zum Berechnen der Verteilung des elektrischen Stroms, der durch eine Signalschicht fließt, durch ein aufgeteiltes oder distributiertes Konstantleitungsnäherungsverfahren oder ein Transmissionsleitungsanalyseverfahren, eine Mehr schichtsubstrat-Elektrikstromverteilungsberechnungseinheit zum Berechnen der Verteilung des elektrischen Stroms über das Mehrschichtsubstrat durch ein Momentverfahren basierend auf der Verteilung des elektrischen Stroms, die durch die Signalschicht-Elektrikstromverteilungsberechnungseinheit er halten wurde, und eine Elektromagnetfeld-Intensitätsberech onungseinheit zum Berechnen der elektromagnetischen Feldin tensität der elektromagnetischen Wellen, die von dem Mehr schichtsubstrat ausgehen, basierend auf der berechneten Ver teilung des elektrischen Stroms über dem Mehrschichtsub strat.

Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann ein Mo dell einer quantitativen Analyse des Zustands eines elektri schen Stroms, der durch eine Wellenquelle und eine Last fließt und in eine Leistungszufuhrschicht und eine Erdungs schicht fließt quantitativ analysiert werden. Nach dem Er halten der Verteilung des elektrischen Stroms, der durch die Signalschicht fließt, durch das verteilte Konstantleitungs näherungsverfahren oder das Transmissionsleitungsanalysever fahren wird das gesamte Mehrschichtsubstrat, einschließlich der Leistungszufuhrschicht und der Erdungsschicht, durch das Momentverfahren analysiert. Somit kann der Umfang der Analy se praktisch bestimmt werden und kann mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt das Kleinschleifenantennen-Näherungsver fahren,

Fig. 2 zeigt das aufgeteilte Konstantleitungsnäherungs verfahren,

Fig. 3A zeigt ein Beispiel einer Struktur der Schichten eines Mehrschichtsubstrates,

Fig. 3B zeigt ein Beispiel einer Struktur der Signal schicht des Mehrschichtsubstrates,

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration ge mäß dem Prinzip der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 5 zeigt das gesamte Modell des Mehrschichtsubstra tes,

Fig. 6 zeigt das Verfahren, einen elektrischen Strom i₃ einer Wellenquelle in einem Modell eines Mehrschichtsubstra tes aufzuteilen,

Fig. 7 zeigt das Verfahren, den elektrischen Strom i₃ der Wellenquelle durch das aufgeteilte Konstantleitungsnähe rungsverfahren zu erhalten, und das Verfahren, den elektri schen Strom i₃ in zwei elektrische Stromquellen i₁ und i₂ aufzuteilen,

Fig. 8 zeigt das Verfahren, die Verteilung des elektri schen Stroms zu berechnen, der durch die Signalschicht in einem Modell des Mehrschichtsubstrates fließt,

Fig. 9 zeigt das Verfahren, die Verteilung des elektri schen Stroms über das Mehrschichtsubstrat in einem Modell des Mehrschichtsubstrates zu berechnen,

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm (1), das den gesamten Pro zeß des Analysierens einer elektromagnetischen Welle zeigt,

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm (2), das den gesamten Pro zeß des Analysierens einer elektromagnetischen Welle zeigt,

Fig. 12 zeigt das Verfahren, den elektrischen Strom i₃ einer Wellenquelle in einer aufgeteilten Konstantleitung zu berechnen,

Fig. 13 zeigt das Verfahren, den elektrischen Strom i₃ in zwei elektrische Stromquellen aufzuteilen,

Fig. 14 zeigt das Einsetzen einer elektrischen Strom quelle und einer Eingangsimpedanz an einem Eingangsanschluß und einem Lastanschluß einer aufgeteilten Konstantleitung,

Fig. 15 zeigt das Verfahren, die Eingangsimpedanz an einem Lastanschluß der aufgeteilten Konstantleitung zu be rechnen,

Fig. 16 zeigt das Verfahren, die Eingangsimpedanz an einem Eingangsanschluß der aufgeteilten Konstantleitung zu berechnen,

Fig. 17 zeigt das Verfahren, die Verteilung des elek trischen Stroms in der aufgeteilten Konstantleitung zu be rechnen,

Fig. 18 zeigt das Verfahren, die Verteilung des elek trischen Stroms über die Multischichten zu berechnen,

Fig. 19 zeigt das Verfahren, eine elektrische Strom quelle in eine elektrische Spannungsquelle umzuwandeln im Fall einer Verwendung des Momentverfahrens,

Fig. 20 zeigt, wie die Leistungszufuhrschicht und die Erdungsschicht in eine Maschen- oder Netzform aufgeteilt sind,

Fig. 21A zeigt eine leitende Fläche (1), die zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungsschicht vorgesehen ist,

Fig. 21B zeigt eine leitende Fläche (2), die zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungsschicht vorgesehen ist,

Fig. 22A zeigt ein Modell eines dielektrischen Teils zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungsschicht,

Fig. 22B zeigt ein Modell eines dielektrischen Teils zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungsschicht, wenn der Verlust eines dielektrischen Teils berücksichtigt wird,

Fig. 23 zeigt das Ergebnis der Berechnung des elektro magnetischen Feldspektrums, wenn die vorliegende Erfindung nicht angewandt wird,

Fig. 24 zeigt das Ergebnis der Berechnung des elektro magnetischen Feldspektrums, wenn die vorliegende Erfindung angewandt wird,

Fig. 25 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Computersystems zeigt, das das Elektromagnetwellen- Analysegerät gemäß der vorliegenden Erfindung realisiert, und

Fig. 26 zeigt, wie das Elektromagnetwellen-Analyse programm auf dem Computersystem geladen ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Die Fig. 4 ist ein Blockdiagramm, das das Prinzip der vorliegenden Erfindung zeigt.

In der Fig. 4 erhält eine Signalschicht-Elektrikstrom verteilungsberechnungseinheit 10 die Verteilung des elektri schen Stroms, der durch eine Signalschicht fließt, durch ein aufgeteiltes Konstantleitungsnäherungsverfahren oder ein Transmissionsleitungsanalyseverfahren.

Eine Mehrschicht-Elektrikstromverteilungsberechnungs einheit 11 berechnet die Verteilung eines elektrischen Stroms, der durch das gesamte Mehrschichtsubstrat fließt, durch das Momentverfahren basierend auf der Verteilung des elektrischen Stroms, die durch die Signalschicht-Elektrik stromverteilungsberechnungseinheit 10 erhalten wurde.

Die elektromagnetische Feldintensität der elektromagne tischen Welle, die von einem Mehrschichtsubstrat abgestrahlt wird oder ausgeht, wird berechnet basierend auf der Vertei lung des elektrischen Stroms, die durch die Elektromagnet feld-Intensitätsberechnungseinheit 12 und die Mehrschicht substrat-Elektrikstromverteilungsberechnungseinheit 11 er halten wurde.

Wenn die Verteilung des elektrischen Stroms, der durch die Signalschicht fließt, durch das aufgeteilte Konstantlei tungsnäherungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung er halten wurde, wird der elektrische Strom einer Wellenquelle zuerst erhalten. Wenn der elektrische Strom der Wellenquelle von einem CMOS-IC-Treiber kommt, werden die zwei Rechteck wellen entsprechend dem Tast- oder Nennverhältnis des IC- Treibers mit dem erhaltenen elektrischen Strom der Wellen quelle multipliziert. Somit wird der elektrische Strom der Wellenquelle in zwei geteilt und entsprechend als elektri sche Stromquellen zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Signalschicht und zwischen der Erdungsschicht und der Signalschicht eingesetzt.

Basierend auf der Verteilung des elektrischen Stroms auf der aufgeteilten Konstantleitung, die durch die Signal schicht-Elektrikstromverteilungsberechnungeinheit 10 erhal ten wurde, kann die Verteilung des elektrischen Stroms in dem gesamten Mehrschichtsubstrat, das heißt die Verteilung des elektrischen Stroms in dem gesamten Mehrschichtsubstrat, enthaltend den Teil zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungsschicht, durch das Momentverfahren berechnet wer den.

Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Modell auf solche Weise erzeugt, daß der Zu stand des elektrischen Stroms, der durch eine Wellenquelle und eine Last fließt und in eine Leistungszufuhrschicht und eine Erdungsschicht fließt, quantitativ analysiert werden kann. Nachdem die Verteilung, Aufteilung oder Distribution des elektrischen Stroms, der durch eine Signalschicht fließt, durch das aufgeteilte Konstantleitungsnäherungsver fahren erhalten wurde, wird das gesamte Mehrschichtsubstrat, das die Leistungszufuhrschicht und die Erdungsschicht ent hält, durch das Momentverfahren analysiert. Somit kann die Analyse auf einer praktischen Skala ausgeführt werden, und ein Ergebnis wird mit hoher Genauigkeit auch erhalten.

Die Fig. 5 zeigt das gesamte Modell eines Mehrschicht substrates. In der Fig. 5 ist ein dielektrischer Teil 22, entsprechend dem zweiten Kernmaterial 5, das in der Fig. 3A gezeigt ist, zwischen eine Vcc-Ebene 20, entsprechend der Leistungszufuhrschicht 4, die in der Fig. 3A gezeigt ist, und eine GND-Ebene 21, entsprechend der Erdungsschicht 6, die in der Fig. 3A gezeigt ist, eingesetzt. Ferner ist zum Beispiel ein elektrischer Strom in dem Schaltungsmuster ent sprechend der ersten Signalschicht 1, die in der Fig. 3A ge zeigt ist, als ein elektrischer Strom angegeben, der durch eine aufgeteilte Konstantleitung 23 fließt.

Das Format eines Modells zwischen einer Leistungszu fuhrschicht und einer Erdungsschicht kann ein dreidimensio nales Gittermodell sein, das durch eine metallische Fläche und eine Kondensatorlast gebildet ist, die Gegenstand einer Patentanmeldung durch die Anmelder ist, oder kann ein Modell sein, das durch eine metallische Fläche und eine dielektri sche Fläche gebildet ist. Diese Modelle werden später be schrieben.

Nachfolgend ist der Grund beschrieben, warum der elek trische Strom einer Signalschicht unter Verwendung eines aufgeteilten Konstantleitungsmodells erhalten werden kann. Normalerweise fließt der elektrische Strom in einer Signal schicht, wie er auf einer Ebene verteilt ist, in einem Um kehrprozeß. Beim Umkehrprozeß kann die Leitung durch ein einzelnes Kabel in einem elektrischen Bildverfahren angenä hert werden. Als Ergebnis kann der elektrische Strom, der durch eine Signalschicht fließt, durch das aufgeteilte Kon stantleitungsnäherungsverfahren erhalten werden.

In der Fig. 5 wird der elektrische Strom am Eingangsan schluß der aufgeteilten Konstantleitung 23, das heißt der elektrische Strom i₃ der Wellenquelle, in eine elektrische Stromquelle i₁, die den elektrischen Strom von einer Lei stungszufuhrschicht angibt, und eine elektrische Stromquelle i₂ aufgeteilt, die den elektrischen Strom von einer Erdungs schicht angibt. Die Fig. 6 zeigt, wie der elektrische Strom i₃ der Wellenquelle in dem Modell eines Mehrschichtsubstra tes aufgeteilt ist. In der Fig. 6 ist die Eingangsspannung der geteilten Konstantleitung 23 als eine Ausgangsspannung von einem CMOS-IC vorgesehen. Wenn die Ausgangsspannung ei nen H-Pegel angibt, ist der elektrische Strom, der in die aufgeteilte Konstantleitung eingegeben wird, i₁. Wenn die Ausgangsspannung einen L-Pegel angibt, ist der elektrische Strom, der in die aufgeteilte Konstantleitung 23 eingegeben wird, i₂. In der Fig. 5 fließt der elektrische Strom zwi schen dem Schaltungsmuster und der Erdungsschicht (GND- Ebene) in der entgegengesetzten Richtung der elektrischen Stromquelle i₂. Bei diesem Beispiel ist die Richtung der elektrischen Stromquelle i₂ angenommen, wie in der Fig. 5 gezeigt ist.

Das System des Analysierens der elektromagnetischen Welle in dem Modell eines Mehrschichtsubstrates, das in der Fig. 5 gezeigt ist, ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 beschrieben. Die Fig. 7 zeigt, wie der elektri sche Strom i₃ einer Wellenquelle durch das aufgeteilte Kon stantleitungsnäherungsverfahren unter Verwendung eines Mehr schichtsubstratmodells erhalten wird, und zeigt, wie der elektrische Strom i₃ in die elektrische Stromquelle i₁ und die elektrische Stromquelle i₂ aufgeteilt ist. In der Fig. 7 wird der elektrische Strom i₃, der durch die Wellenquelle fließt, zuerst durch das Näherungsverfahren der aufgeteilten Konstantleitung erhalten. Dabei wird die Lastimpedanz Z_L am Ausgangsanschluß (Lastanschluß) zwischen der aufgeteilten Konstantleitung und der Erdungsschicht durch das Momentver fahren berechnet. Dann wird die Rechteckwelle basierend auf dem Nennverhältnis für den IC-Treiber mit dem elektrischen, Strom i₃ der Wellenquelle multipliziert, um die Wellenformen der zwei elektrischen Stromquellen i₁ und i₂ zu erhalten.

Wenn der elektrische Strom, der durch eine Signal schicht fließt, unter Verwendung eines Schaltungsanalyse werkzeuges erhalten wird, wie der wissenschaftlichen perso nalintegrierten Berechnungsumgebung (engl.: "scientific per sonal integrated computing environment"; SPICE), etc., werden die elektrischen Stromquellen i₁ und i₂ direkt erhal ten, und der elektrische Strom i₃ der Wellenquelle wird als die Summe davon erhalten. Das oben beschriebene Schaltungsa nalysewerkzeug erhält einen elektrischen Strom durch das Transmissionsleitungsanalyseverfahren.

Die Fig. 8 zeigt das Verfahren des Berechnens der Ver teilung des elektrischen Stroms, der durch eine Signal schicht fließt. In der Fig. 8 wird die Verteilung des elek trischen Stroms, der durch die aufgeteilte Konstantleitung 23 fließt, das heißt, die Verteilung des elektrischen Stroms, der durch die Signalschicht fließt, berechnet, indem als die Quelle eines elektrischen Stroms der elektrische Strom i₃ der Wellenquelle verwendet wird, der erhalten wird, wie in der Fig. 7 gezeigt ist. Gleichzeitig kann der elek trische Strom i₄ am Ausgangsanschluß der aufgeteilten Kon stantleitung 23 erhalten werden.

Die Fig. 9 zeigt das Verfahren des Berechnens der Ver teilung des elektrischen Stroms über das Mehrschichtsubstrat in dem Modell des Mehrschichtsubstrates, das heißt die Ver teilung des elektrischen Stroms über das Mehrschichtsubstrat einschließlich des Teils zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungsschicht. In der Fig. 9 wird die Verteilung oder Distribution des elektrischen Stroms, der erhalten wird, wie in der Fig. 8 gezeigt ist, als ein elektrischer Strom verarbeitet, der vorher in dem Mehrschichtsubstrat existiert, und der Strom, der durch einen anderen Teil in dem Mehrschichtsubstrat fließt, wird durch das Momentverfah ren berechnet.

Die Fig. 10 und 11 sind Flußdiagramme, die den gesamten Prozeß gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wie in den Fig. 7 bis 9 gezeigt ist. Der Prozeß in jedem in diesen Figuren gezeigten Schritt wird später genau in erforderlicher Weise beschrieben. Die Fig. 10 ist ein Flußdiagramm (1), das den gesamten Prozeß des Analysierens einer elektromagnetischen Welle zeigt. Wenn die elektronische Schaltung in der Signal schicht eine lineare Schaltung in der Fig. 10 ist, werden die Prozesse in den Schritten S1 bis S3 gemäß dem aufgeteil ten Konstantleitungsnäherungsverfahren ausgeführt. Wenn es eine nicht lineare Schaltung ist, wird der Prozeß im Schritt S4 ausgeführt. Der Prozeß im Schritt S4 kann auch auf eine lineare Schaltung ausgeführt werden.

Im Schritt S1 wird der Oberwellengehalt I₃(f₀), I₃(2f₀), . . ., I₃(nf₀) des elektrischen Stroms einer Wellenquelle, das heißt den ausgegebenen elektrischen Strom i₃ zur Transmissi onsleitung, erhalten basierend auf der aufgeteilten Kon stantschaltungstheorie. Das f₀ gibt die Frequenz der funda mentalen Oberwelle des elektrischen Stroms i₃ an. Als näch stes wird im Schritt S2 die inverse Fouriertransformation auf den Oberwellengehalt angewandt, um den elektrischen Strom i₃ zu erhalten. Im Schritt S3 wird der elektrische Strom i₃ mit den Rechteckwellen D₁ und D₂ in Abhängigkeit vom Ein-/Aus-Nennverhältnis des IC-Treibers multipliziert, um die elektrischen Ströme i₁ und i₂ der zwei elektrischen Stromquellen zu erhalten.

Im Schritt S4 wird zum Beispiel das SPICE als ein Schaltungsanalysewerkzeug ungeachtet einer linearen oder nicht linearen elektronischen Schaltung als ein Schaltungs muster verwendet. Der elektrische Strom i₁ von der Lei stungszufuhr zum Treiber und der elektrische Strom i₂ von der Leistungszufuhr zur Erdung werden direkt erhalten. Der elektrische Strom i₃ der Wellenquelle wird als die Summe da von erhalten.

Nach den Prozessen in den Schritten S1 bis S3 oder im Schritt S4 wird die Fouriertransformation auf die drei elek trischen Ströme i₁, i₂ und i₃ im Schritt S5 ausgeführt, um den Oberwellengehalt jedes der elektrischen Ströme zu erhal ten. Für eine lineare Schaltung wurde der Oberwellengehalt für den elektrischen Strom i₃ einer Wellenquelle bereits im Schritt S1 erhalten.

Die Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm (2), das den gesam ten Prozeß des Analysierens einer elektromagnetischen Welle zeigt. In der Fig. 11 wird der elektrische Strom für jeden Oberwellengehalt, der im Schritt S5 erhalten wurde, der in der Fig. 10 gezeigt ist, berechnet, und die erzeugte Elek tromagnetfeldintensität wird berechnet. Bei diesem Beispiel wird der elektrische Strom berechnet, bis der Grad oder die Ordnung der Oberwellen n erreicht, und dann wird die Inten sität des elektromagnetischen Feldes berechnet.

Das heißt, daß, wenn im Schritt S6 bestimmt ist, daß der Grad oder die Ordnung der Oberwellen gleich ist mit oder kleiner ist als n, dann die Eingangsimpedanz Z_in2, betrachtet vom Lastanschluß der aufgeteilten Konstantleitung, das heißt der Ausgangsanschluß b-b', zwischen der Leistungszufuhr schicht und der Erdungsschicht, in dem Momentverfahren im Schritt S7 erhalten wird. Im Schritt S8 wird die Eingangsim pedanz Z_in1 der gesamten aufgeteilten Konstantleitung erhal ten. Im Schritt S9 wird die Aufteilung des elektrischen Stroms durch die Leitung zwischen dem Eingangsanschluß a-a' und dem Lastanschluß b-b' erhalten. Im Schritt S10 werden die elektrischen Ströme i₁ und i₂ und der elektrische Strom, der durch das Mehrschichtsubstrat fließt, das eine Lei stungszufuhrschicht und eine Erdungsschicht enthält, unter Verwendung der Aufteilung oder Distribution des elektrischen Stroms in der aufgeteilten Konstantleitung als eine existie rende Elektrikstromquelle in dem Mehrschichtsubstrat mit dem Momentverfahren berechnet.

Wenn die Prozesse in den Schritten S7 bis S10 damit aufhören, daß der Grad oder die Ordnung (bis zu n) der Ober wellen berechnet wird, ist im Schritt S6 bestimmt, daß die Zeit oder Anzahl der Oberwellen n überschritten hat. Im Schritt S11 wird die Elektromagnetfeldintensität, das heißt die elektromagnetische Feldintensität und die magnetische Feldintensität, für einen spezifizierten Prüfpunkt und eine spezifizierte Frequenz berechnet.

Nachfolgend beschrieben ist eine genaue Erklärung jeden Schrittes, der in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist. Die Fig. 12 zeigt das Verfahren des Berechnens des elektrischen Stroms i₃ einer Wellenquelle in der aufgeteilten Konstant leitung. Die Fig. 12 zeigt, wie der elektrische Strom i₃ der Wellenquelle in den Schritten S1 und S2 erhalten wird. Wenn der IC-Treiber und die Last in der Fig. 12 linear sind, kann jeder Oberwellenstrom einer Wellenquelle gemäß der aufge teilten Konstantschaltungstheorie erhalten werden.

In der Fig. 12 wird eine Fouriertransformation auf die Leistungszufuhrspannung v(t) ausgeführt, um den Oberwellen gehalt V(f₀), V(2f₀), . . ., V(nf₀) zu erhalten. Die Oberwel lenstromverteilung I₃(kf₀) wird für jeden der Oberwellen spannungsgehalte durch die folgende Gleichung unter Verwen dung der Impedanz Z_ins basierend auf dem Start der aufgeteil ten Konstantleitung 23 erhalten. Das Z_c in der folgenden Gleichung gibt die charakteristische Impedanz der Leitung an, und das B(kf₀) gibt die Propagations- oder Ausbreitungs konstante der Leitung an. Das v(t) gibt eine Ausgabewellen form des CMOS-ICs 25 an, der in der Fig. 6 gezeigt ist.

I₃(kf₀) = V(kf₀)/Zins, k = 1, 2, . . ., n

wobei

Der elektrische Strom i₃ wird durch Ausführung einer inversen Fouriertransformation auf jeden der Oberwellenge halte des erhaltenen elektrischen Stroms i₃ der Wellenquelle erhalten.

Die Fig. 13 zeigt das Verfahren des Aufteilens des elektrischen Stroms i₃ einer Wellenquelle in zwei elektri sche Stromquellen i₁ und i₂. Wie in der Fig. 13 gezeigt ist, wird die Wellenform des elektrischen Stroms i₃ der Wellen quelle mit den Rechteckwellen D₁ und D₂ entsprechend dem Nennverhältnis des IC-Treibers multipliziert, um die elek trische Stromquelle i₁, die von einer Leistungszufuhr zu ei nem IC-Treiber fließt, und die elektrische Stromquelle i₂ zu erhalten, die von einer Leistungszufuhr zu einer Erdungssei te fließt. In diesem Beispiel ist das Nennverhältnis zum IC- Treiber auf 0,4 für EIN und 0,6 für AUS eingestellt. Jedoch kann das Nennverhältnis optional bestimmt werden.

Die Oberwellengehalte der elektrischen Ströme i₁ und i₂ werden durch Ausführung der Fouriertransformation auf die somit erhaltenen elektrischen Ströme i₁ und i₂ erhalten, wie oben unter Bezugnahme auf den Schritt S5 beschrieben ist, der in der Fig. 10 gezeigt ist.

Wenn der Prozeß in der Fig. 10 endet, wird der elektri sche Strom in den Schritten S7 bis S10 berechnet. Vor diesen Prozessen wird zuerst der Prozeß, der in der Fig. 14 gezeigt ist, ausgeführt. Die Fig. 14 zeigt das Einsetzen der elek trischen Stromquelle und der Eingangsimpedanz am Eingangsan schluß und Lastanschluß der aufgeteilten Konstantleitung. Wie in der Fig. 14 gezeigt ist, werden der Eingangsanschluß a-a' und der Lastanschluß b-b' der aufgeteilten Konstantlei tung 23 mit der Eingangsimpedanz und der elektrischen Strom quelle ersetzt. In der Fig. 14 bezieht sich die elektrische Stromquelle i₃ auf den elektrischen Strom der Wellenquelle. Das i₄ gibt den elektrischen Ausgabestrom am Ausgangsan schluß der Transmissionsleitung an, das heißt, den elektri schen Strom zu einer Last. Das Z_in1 gibt die Eingangsimpedanz der gesamten aufgeteilten Konstantleitung 23 an. Das Z_in2 gibt die Impedanz von der Lastseite betrachtet vom Ausgangs anschluß der aufgeteilten Konstantleitung 23 an. Da die Ein gangsimpedanz und der elektrische Strom, der durch die elek trische Stromquelle fließt, gegeneinander versetzt sind, kann der Einfluß der abgestrahlten elektromagnetischen Welle ignoriert werden, und es wird angenommen, daß die elektri schen Ströme i₃ und i₄ kontinuierlich an den Anschlüssen a-a' bzw. b-b' fließen. Diese Eingangsimpedanzen, etc., werden folgendermaßen erhalten.

Die Fig. 15 zeigt das Verfahren des Erhaltens der Ein gangsimpedanz Z_in2 am Lastanschluß einer aufgeteilten Kon stantleitung. In der Fig. 15 wird das Z_in2 mit der Lastseite betrachtet vom Ausgangsanschluß b-b' der aufgeteilten Kon stantleitung 23 durch die folgenden Gleichung berechnet, in dem der elektrische Strom I_a in dem Momentverfahren mit ei ner optionalen Spannung V_a erhalten wird, die dem Anschluß b-b' hinzugefügt ist.

Z_in2 = V_a/I_a.

Die Fig. 16 zeigt das Verfahren des Berechnens der ge samten Impedanz der aufgeteilten Konstantleitung 23, das heißt, der Eingangsimpedanz am Eingangsanschluß a-a'. Wie in der Fig. 16 gezeigt ist, wird die Eingangsimpedanz Z_in1 an einem Eingangsanschluß durch die folgenden Gleichung unter Verwendung der Eingangsimpedanz Z_in2 am Lastanschluß, die in der Fig. 15 erhalten wurde, berechnet.

Somit enden die Prozesse bis hin zum Schritt S8, der in der Fig. 11 gezeigt ist, und werden von dem Prozeß im Schritt S9 gefolgt. Die Fig. 17 zeigt das Verfahren des Be rechnens der Verteilung des elektrischen Stroms in der auf geteilten Konstantleitung. In der Fig. 17 ist die elektri sche Stromquelle i₃ an den Eingangsanschluß a-a' der aufge teilten Konstantleitung 23 angeschlossen. Zuerst wird die Spannung V_x im Abstand x von Eingangsanschluß berechnet. Un ter Verwendung des erhaltenen Wertes kann der Elektrikstrom wert I_x an dem Punkt durch die folgenden Gleichung berechnet werden.

Dann wird die Verteilung des elektrischen Stroms des gesamten Mehrschichtsubstrates im Schritt S10 berechnet, der in der Fig. 11 gezeigt ist. Die Fig. 18 zeigt das Verfahren des Berechnens der Verteilung oder Distribution des elektri schen Stroms des gesamten Mehrschichtsubstrates. Wie in der Fig. 18 gezeigt ist, wird die Verteilung der elektrischen Ströme in dem Mehrschichtsubstrat berechnet einschließlich des elektrischen Stroms, der durch die Leistungszufuhr schicht und die Erdungsschicht fließt, im Momentverfahren unter Verwendung der I₁, I₂ und der Aufteilung oder Distri bution des elektrischen Stroms in der aufgeteilten Konstant leitung 23 als die Quelle der elektrischen Ströme, die ge genwärtig in dem Mehrschichtsubstrat existieren.

Somit wird, wenn der elektrische Strom im Momentverfah ren erhalten wird, die Verteilung des elektrischen Stroms normal erhalten nach Konvertieren einer elektrischen Strom quelle in eine Spannungsquelle. Zum Beispiel werden die elektrischen Stromquellen i₃ und i₄, die in der Fig. 14 be schrieben sind, ebenfalls in Spannungsquellen konvertiert. Die Fig. 19 zeigt das Verfahren des Konvertierens einer elektrischen Stromquelle in eine Spannungsquelle beim Mo mentverfahren. Wie in der Fig. 19 gezeigt ist, wird zum Bei spiel die elektrische Stromquelle i₃ in eine Spannungsquelle v₃ umgewandelt, die in der folgenden Gleichung erscheint, unter Verwendung eines Widerstandes R, der einen Wert hat, der ausreichend größer als die Selbstimpedanz eines ange schlossenen Kabels ist. Ein Wert von R kann im Bereich von 1 bis 100 MΩ gemäß den Experimenten sein.

v₃ = R.i₃.

Schließlich wird die Strahlungsintensität eines elek tromagnetischen Feldes im Schritt S11, der in der Fig. 11 gezeigt ist, berechnet und der Prozeß endet.

Dann wird der Prozeß des Generierens eines Modells zwi schen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungsschicht, die durch Bezugnahme auf die Fig. 5 beschrieben wurden, durch Bezugnahme auf die Fig. 20 bis 22 beschrieben. Die Fig. 20 zeigt das Verfahren des Aufteilens der Leistungszufuhr schicht und der Erdungsschicht eines Mehrschichtsubstrates in einem Maschenformat. Wie in der Fig. 20 gezeigt ist, ist eine Leistungszufuhrschicht 31 in rechtwinklige metallische Flächen 33 unterteilt, und eine Erdungsschicht 32 ist in rechtwinklige metallische Flächen 34 unterteilt.

Die Fig. 21A zeigt die leitende Fläche (1), die zwi schen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungsschicht vor gesehen ist.

Die Fig. 21B zeigt die leitfähige Fläche (2), die zwi schen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungsschicht vor gesehen ist.

Zuerst werden, wie in der Fig. 21A gezeigt ist, die rechtwinkligen leitenden Flächen 36 senkrecht von jeder Netz- oder Maschensektionseinheitslinie 35, die die Lei stungszufuhrschicht 31 unterteilen, zur Erdungsschicht 32 in solcher Weise eingestellt, daß sie nicht miteinander verbun den sind. Dann werden, wie in der Fig. 21B gezeigt ist, die rechtwinkligen leitenden Flächen 38 senkrecht von jeder Sek tionseinheitslinie 37, die die Erdungsschicht 32 untertei len, zur Leistungszufuhrschicht 31 in solcher Weise, daß sie nicht miteinander verbunden sind, mit einem kleinen Freiraum zur entsprechenden leitenden Fläche 36 der Leistungszufuhr schicht 31 eingestellt.

Die Fig. 22A zeigt ein Modell eines dielektrischen Teils zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungs schicht. Die Fig. 22B zeigt ein Modell eines dielektrischen Teils zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Erdungs schicht, wenn der Verlust eines dielektrischen Teils berück sichtigt wird. In der Fig. 22A ist ein Kondensator 39 zwi schen den zwei leitenden Flächen 36 und 38, die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 21 beschrieben wurden, angeschlos sen. Die Kapazität des Kondensators 39 wird durch C/N be rechnet, wobei C die Kapazität eines Kondensators angibt, der durch ein dielektrisches Teil gebildet ist, das zwischen die Leistungszufuhrschicht 31 und die Erdungsschicht 32 ein gesetzt ist, und N die Anzahl von Sätzen der leitenden Flä chen 36 und 38 angibt.

Wenn ein Verlust eines dielektrischen Teils, das zwi schen der Leistungszufuhrschicht 31 und der Erdungsschicht 32 eingesetzt ist, berücksichtigt wird, wird ein Modell, in welchem ein Widerstand R und eine Induktanz L in Reihe mit dem Kondensator 39 verbunden sind, verwendet, wie in der Fig. 22B gezeigt ist.

Der Grund, warum die Leistungszufuhrschicht 31 und die Erdungsschicht 32 unterteilt sind, wie oben beschrieben wur de, in einem Netz- oder Maschenformat, und der Teil zwischen der Leistungszufuhrschicht 31 und der Erdungsschicht 32 durch die leitenden Flächen 36 und 38 repräsentiert sind, ist der, daß der elektrische Strom, der durch die rechtwink ligen metallischen Flächen fließt, parallel zu den Seiten des Rechtecks ist, und daß die elektrische Flußlinie im di elektrischen Teil mit der Richtung des elektrischen Stromes zusammenpaßt, der durch die leitenden Flächen 36 und 38 fließt. Das heißt, daß die Richtung des elektrischen Stro mes, der von der Leistungszufuhrschicht 31 zur Erdungs schicht 32 fließt, mit der Richtung der elektrischen Flußlinie zusammenpaßt, das heißt, der Richtung des Verset zungsstromes, der durch den dielektrischen Teil fließt.

Die Fig. 23 und 24 zeigen ein Beispiel eines Ergebnis ses der Berechnung einer elektromagnetischen Feldintensität. Die Fig. 23 zeigt ein Ergebnis der Berechnung eines elektro magnetischen Feldspektrums, wenn die vorliegende Erfindung nicht angewandt wird. Die Fig. 23 zeigt das Spektrum, dessen elektromagnetisches Feld den Maximalwert angibt, wenn eine Antenne um 360 Grad mit einem Abstand von 3 m vom Mehr schichtsubstrat bei 1 m Höhe vom Mehrschichtsubstrat gedreht wird. Tatsächlich gibt es eine große Differenz zwischen dem tatsächlichen Meßergebnis, das mit Diamantsymbolen "◊" mar kiert ist, und dem tatsächlichen Balkengraphen, der das Be rechnungsergebnis angibt.

Die Fig. 24 zeigt das Ergebnis der Berechnung des elek tromagnetischen Feldspektrums, wenn die vorliegende Erfin dung angewandt ist. Verglichen mit der Fig. 23 zeigt die Fig. 24, daß der tatsächlich gemessene Wert mit dem berech neten Wert zusammenpaßt.

Abschließend beschrieben durch Bezugnahme auf die Fig. 25 und 26 werden die Konfiguration des Computersystems zum Realisieren des Elektromagnetwellen-Analysegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung, und der Prozeß des Ladens eines Pro gramms zum Analysieren der elektromagnetischen Welle in das Computersystem von einem Speichermedium.

Die Fig. 25 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration des Computersystems zum Realisieren des Elektromagnetwel len-Analysegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Fig. 25 enthält das Computersystem eine Zentralverar beitungseinheit (CPU) 41 zum Steuern des gesamten Systems, einen Speicher 42 zum Speichern von Strukturdaten eines Mehrschichtsubstrates, etc., einen Hauptspeicher 43 zum tem porären Speichern eines Programms zum Realisieren eines Ver fahrens des Analysierens einer elektromagnetischen Welle ge mäß der vorliegenden Erfindung, ein Schaltungsanalysepro gramm, wie eine SPICE, etc., wie es in erforderlicher Weise von der CPU 41 ausgeführt werden soll, eine Eingabe-/Aus gabe-Vorrichtung 44 zum Eingeben/Ausgeben von Mehr schichtsubstrat-Strukturdaten, etc., und eine Kommunikati onssteuervorrichtung 45 zum Empfangen/Übertragen der Mehr schichtsubstrat-Strukturdaten, etc., die zum Beispiel durch ein Netzwerk 53 eingegeben und ausgegeben werden.

Die Fig. 26 zeigt den Prozeß des Ladens eines Elektro magnetwellen-Analyseprogramms in ein Computersystem. In der Fig. 26 enthält ein Computer 50 einen Hauptteil 51 und einen Speicher 52. Ein Programm kann von einem tragbaren Speicher medium 54 in den Hauptteil 51 geladen werden, oder kann von einem Programmversorger (Programmprovider) durch ein Netz werk 53 geladen werden.

Das Programm gemäß der vorliegenden Erfindung, wie das Programm, das in dem Flußdiagramm in den Fig. 10 und 11, etc., gezeigt ist, wird zum Beispiel in dem Speicher 52 ge speichert, und von dem Hauptteil 51 ausgeführt. Der Speicher 52 kann zum Beispiel ein Direktzugriffsspeicher (RAN), eine Festplatte, etc. sein.

Ein Programm, etc. zur Elektromagentwellenanalyse wird auf dem tragbaren Speichermedium 54 zum Analysieren einer elektromagnetischen Welle durch Laden des Programms in den Computer 50 gespeichert. Das transportable Speichermedium 54 kann ein optisches Speichermedium sein, das allgemein ver marktet und verteilt wird, wie eine Speicherkarte, eine Dis kette, eine CD-ROM (Compaktdisketten-Festwertspeicher), eine optische Platte, eine magnetooptische Platte, etc. Ferner kann ein Programm zur Elektromagnetwellenanalyse eine Elek tromagnetwellenanalyse realisieren, indem es übertragen und geladen wird von einem Programmversorger (Programmprovider) zur Seite des Computers 50 durch das Netzwerk 53.

Wie oben beschrieben wurde, wird die Verteilung eines Signalschicht-Elektrikstroms mit dem aufgeteilten Konstant leitungsnäherungsverfahren oder dem Transmissionsleitungsa nalyseverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten. Das Ergebnis kann mit dem gesamten Mehrschichtsubstrat, das ein Modell zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Er dungsschicht enthält, beim Momentverfahren kombiniert wer den, so daß die Berechnung ohne Aufteilen eines Signal schichtteils in eine Anzahl von kleinen Berechnungselementen ausgeführt werden kann. Daher kann eine praktische Analyse realisiert werden, und eine Berechnung für Elektromagnetwel lenanalyse kann mit hoher Geschwindigkeit und mit hoher Prä zision ausgeführt werden. Als ein Ergebnis kann eine geeig nete Elektrikwellensteuerung leicht eingestellt werden, um die Leistung einer Elektrikschaltungsvorrichtung zu verbes sern.

Claims

1. Elektromagnetwellen-Ausbreitungsanalysegerät, wel ches eine elektromagnetische Welle analysiert, die sich von einem Mehrschichtsubstrat ausbreitet, enthaltend:
Signalschicht-Elektrikstromverteilungsberechnungsein richtungen zum Erhalten einer Verteilung eines elektrischen Stroms, der durch eine Signalschicht fließt, unter Verwen dung eines aufgeteilten Konstantleitungsnäherungsverfahrens oder eines Transmissionsleitungsanalyseverfahrens,
Mehrschichtsubstrat-Elektrikstromverteilungsberech nungseinrichtungen zum Berechnen einer Verteilung eines elektrischen Stroms eines gesamten Mehrschichtsubstrates mit einem Momentverfahren basierend auf der Verteilung des elek trischen Stroms, die durch die Signalschicht-Elektrikstrom verteilungsberechnungseinrichtungen erhalten wurde, und
Elektromagnetfeld-Ausbreitungsitätsberechnungsein richtungen zum Berechnen einer elektromagnetischen Feldin tensität einer elektromagnetischen Welle, die von einem Mehrschichtsubstrat ausgeht, basierend auf der berechneten Verteilung des elektrischen Stroms des gesamten Mehr schichtsubstrates.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschicht-Elektrikstromverteilungsberechnungsein richtungen einen elektrischen Strom einer Wellenquelle in der Signalschicht als einen elektrischen Strom erhalten, der durch einen elektrischen Strom zwischen der Signalschicht und einer Leistungszufuhrschicht und einem elektrischen Strom zwischen der Signalschicht und einer Erdungsschicht gebildet ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschicht-Elektrikstromverteilungsberechnungsein richtungen einen elektrischen Strom einer Wellenquelle in einer Signalschicht in zwei Teile unterteilt, jeden Teil zwischen der Leistungszufuhrschicht und der Signalschicht und zwischen der Erdungsschicht und der Signalschicht ein fügt, und die Verteilung des elektrischen Stroms berechnet, der durch die Signalschicht fließt.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschicht-Elektrikstromverteilungsberechnungsein richtungen jede elektrische Stromquelle durch Multiplizieren eines elektrischen Stroms, der von einem IC-Treiber in der Signalschicht ausgegeben wurde, mit einer Rechteckwelle ent sprechend einem Nennverhältnis für den IC-Treiber erhalten, um den elektrischen Strom der Wellenquelle in der Signal schicht zu teilen.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschicht-Elektrikstromverteilungsberechnungsein richtungen eine Fouriertransformation auf jede elektrische Stromquelle ausführt, die durch Multiplizieren der Rechteck welle entsprechend dem Nennverhältnis für den IC-Treiber er halten wurde, und einen Einfluß eines Schalters des IC- Treibers in einem Frequenzbereich erhalten.

6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalschicht-Elektrikstromverteilungsberechnungsein richtungen eine Eingangsimpedanz von einem Verbindungsan schluß einfügen, der in dem Mehrschichtsubstrat einen Teil, der auf dem aufgeteilten Konstantleitungsnäherungsverfahren oder dem Transmissionsleitungsanalyseverfahren basiert, mit einem Teil verbindet, der auf dem Momentverfahren durch die Mehrschichtsubstrat-Elektrikstromverteilungsberechnungsein richtungen zu einer Lastseite basiert, und eine Quelle eines elektrischen Stroms durch den Verbindungsanschluß in den Verbindungsanschluß fließt.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Mehrschichtsubstrat-Elektrik stromverteilungsberechnungseinrichtungen eine Verteilung ei nes elektrischen Stroms der Gesamtheit des Mehrschichtsub strates durch Konvertieren einer Quelle eines elektrischen Betriebsstroms für einen Teil, der auf dem Momentverfahren in dem Mehrschichtsubstrat basiert, in eine Spannungsquelle berechnet, deren interne Impedanz nahezu unendlich ist.

8. Elektromagnetwellen-Ausbreitungsanalyseverfahren zum Analysieren einer elektromagnetischen Welle, die sich von einem Mehrschichtsubstrat ausbreitet, enthaltend die Schritte:
Erhalten einer Verteilung eines elektrischen Stroms, der durch eine Signalschicht fließt, mit einem aufgeteilten Konstantleitungsnäherungsverfahren oder einem Transmissions leitungsanalyseverfahren,
Berechnen einer Verteilung eines elektrischen Stroms eines gesamten Mehrschichtsubstrates mit einem Momentverfah ren basierend auf der erhaltenen Verteilung des elektrischen Stroms, der durch die Signalschicht fließt, und
Berechnen einer elektromagnetischen Feldintensität ei ner elektromagnetischen Welle, die sich von einem Mehr schichtsubstrat ausbreitet, basierend auf der Verteilung des elektrischen Stroms des gesamten Mehrschichtsubstrates.

9. Computerlesbares Speichermedium, das verwendet wird, um einen Computer darauf auszurichten, folgende Funk tionen auszuführen:
Erhalten einer Verteilung eines elektrischen Stroms, der durch eine Signalschicht fließt, mit einem aufgeteilten Konstantleitungsnäherungsverfahren oder einem Transmissions leitungsanalyseverfahren,
Berechnen einer Verteilung eines elektrischen Stroms eines gesamten Mehrschichtsubstrates mit einem Momentverfah ren basierend auf der erhaltenen Verteilung des elektrischen Stroms, der durch die Signalschicht fließt, und
Berechnen einer elektromagnetischen Feldintensität ei ner elektromagnetischen Welle, die sich von einem Mehr schichtsubstrat ausbreitet, basierend auf der Verteilung des elektrischen Stroms des gesamten Mehrschichtsubstrates.