PCB Trace가 끊어져있는데(Ground cutout) SIwave에서 임피던스 영향이 안 보여요

SIwave에서 Zo Scan을 수행하면, 전송선 중간에 Ground cutout이 존재함에도 불구하고
임피던스가 전 구간에서 균일하게 유지되는 것처럼 표시되는 경우가 있습니다.

이는 Zo Scan 기능의 계산 방식에 기인한 정상적인 동작입니다.

SIwave Zo Scan의 계산 방식

SIwave에서는 하나의 트레이스를 여러 개의 Section으로 분할하여 관리합니다.
이 구조는 다음 경로를 통해 확인하실 수 있습니다.

• 트레이스 선택

• Properties → Edit Center Line 이동

• 각 Section의 시작점(Start) 과 끝점(End) 확인

Zo Scan은 이러한 Section 단위로 임피던스를 계산하며,
각 Section의 시작 단면과 끝 단면에 대한 기하학적 구조만을 기준으로 특성 임피던스를 산출합니다.

Zo Scan의 한계

Zo Scan은 다음과 같은 요소들을 계산에 반영하지 않습니다.

• Section 내부에 존재하는 Ground cutout

• Plane void

• 국부적인 접지면 불연속(local plane discontinuity)

즉, Section의 시작과 끝에서 단면 형상이 동일하다면,
Section 내부에서 전자기 환경이 크게 변하더라도 Zo Scan 결과는
균일한 임피던스 값으로 표시됩니다.

실제 EM 환경과 Zo Scan 결과의 차이

Ground cutout이 존재할 경우, 실제 전자기 관점에서는

• 리턴 패스 왜곡

• 임피던스 불연속

• 국부적인 반사 및 결합 변화

와 같은 현상이 발생할 수 있습니다.

그러나 Zo Scan은 이러한 국부적인 EM 효과를 고려하지 않기 때문에,
실제 동작과 다른 결과를 보여줄 수 있습니다.

해결 방법: Full-wave Solver 사용

Ground cutout과 같은 국부적인 전자기 영향을 정확히 분석하기 위해서는
Zo Scan만으로는 한계가 있으며, 다음과 같은 Full-wave Solver 사용이 필요합니다.

• SYZ Solver

• AC PI

• HFSS 같은 3D Full-wave Simulation Tool

이들 해석 기법은 실제 전자기장 분포를 기반으로 계산하므로,
Ground cutout으로 인한 임피던스 변화와 신호 품질 영향을 보다 정확하게 확인하실 수 있습니다.