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随着高速数字电路的时钟速率的不断提高,对电源地系统(Power/Ground Planes)也提出了新的要求。在多层印制电路板(PCB)中,时钟谐波的波长跟电源地的尺寸可以比拟,以往与PCB尺寸相关被业界忽视的谐振问题日益受到重视。电源地平面除了为数字电路提供直流电压外还作为逻辑开关动作的参考电平。因此,电源地平面上产生的任何噪声都直接影响了信号的质量,从而降低了电路的可靠性。除此之外,这些噪声还降低了电路的抗干扰能力,提高了辐射。尤其是发生结构谐振时,辐射更为严重!这对提高产品的EMC性能极为不利,另外,当在PCB中加载元器件时会影响电源地间的电场分布,从而也必将影响电源地平面的辐射特性。这样在产品设计阶段能否准确快速的预测谐振辐射对缩短开发周期,节约设计成本具有十分重要的意义。本文结合电源完整性(PI)仿真,首先对高速数字电路互连设计中普遍应用的电容的高频特性做了研究,提出了钽电容的准确SPICE模型。应用Monte Carlo法对陶瓷电容和钽电容的SPICE模型作了优化,建立了可以直接为Cadence的电源完整性仿真流程应用的SPICE电容模型库。用等效磁流法计算了规则电源地裸板平面、加载电容的规则电源地平面、非规则电源地裸板平面以及加载电容的非规则电源地谐振辐射,结果与用三维全波仿真求解器的结果作了对比,结果显示在保证一定的工程精度的前提下能够很快预测电源地的谐振辐射特性。