前面的 FAQ 中(参见 FAQ020307、FAQ020308、 FAQ020309),我们基于 Debye 色散模型、Djordjevic-Sarkar 模型和电导率模型这三种方法设置了复介电常数的虚部,也就是 Eps''。在本文中,我们仍然以 FR-4 为例,介绍如何通过用户数据输入的方式来定义复介电常数。
如下方左图所示,在 Modeling 选项卡下点击 New/Edit 图标,在其下拉菜单中选择 New Material,弹出 New Material 对话框。如下方右图所示,在 Epsilon 一栏输入 4.3,其它保持不变。
如下图所示,将上图中的对话框切换到 Dispersion 选项卡,选择 User 选项,然后点击
Dispersion List 按钮弹出对话框。
如下图所示,在弹出的 Dielectric Dispersion Fit 对话框中,Fitting scheme 一栏可选电导率拟合或高阶多项式拟合。如果选择 nth order,设置的阶数(Max. order)越高,拟合越精确。在此示例中,我们选择电导率拟合方式,Data format 一栏选择(Real, Tand),然后在表格中输入不同频点的材料属性,其中 Eps'表示材料的相对介电常数,Tand 表示材料的损耗角正切。我们也可以点击Load File 按钮,直接导入材料的测试数据并使用。
点击 OK 按钮,完成材料设置。定义的复介电材料可以在导航树下的 1D Results > Materials 文件夹中查看。
至此,我们介绍了 4 种方法(另外三种方法请参考 FAQ020307、FAQ020308、 FAQ020309)设置复介电常数,但需要注意以下几点:
a) 无论采用哪个模型设置复介电常数,其低频有效性都值得商榷。
b) 现实生活中没有材料的损耗角正切是完全恒定的。让损耗角正切恒定可用于频域仿真,但不适合时域仿真,因为不能保证因果性。也就是说,对于材料定义,时域仿真比频域仿真的要求更高。
c) 比较“准”的做法是导入大量的测量数据再拟合,然后用于仿真;但这也有局限性,因为测量结果是离散频点,非常容易违背时域的因果性。所以“拟合”这个过程不是来者不拒,而是有原则的适应,这个原则就是保证时域因果性。
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