Theorie und Simulation von Leitbahnen

Inhaltsverzeichnis1 Einleitung.2 Verbindungsleitungen in nachrichtentechnischen Systemen.2.1 Leitungseinflüsse und Notwendigkeit der nichtquasistationären Betrachtungsweise.2.2 Vergleich mit Streifenleitungen in der HF-Technik.3 Theorie der Leitbahnen.3.1 Ausbreitung elektromagnetischer Wellen auf Einzelleitungen.3.1.1 Die verlustlose Leitung.Lösung der Wellengleichungen.Schnellveränderlich quasistationäre Betrachtungsweise.3.1.2 Die verlustbehaftete Leitung.Differentialgleichungen und spezielle Lösungen.Berücksichtigung innerer Induktivitätsbeläge.Berücksichtigung des Skin-Effekts im Leiter.3.2 Einflüsse des Substrats auf Wellenausbreitung und Leitungskopplung.3.2.1 Qualitative Betrachtungen.3.2.2 Quantitative Betrachtungen.Wellenausbreitung beim Parallelplattenmodell.Fundamentale Ausbreitungsmoden.Diskussion der Ausbreitungsmoden.3.3 Netzwerkmodelle.3.4 Wellenausbreitung auf Mehrfachleitungen.3.4.1 Magnetische und elektrische Feldenergie.3.4.2 Hamiltonsches Prinzip und Lagrangedichte für Leitungssysteme.3.4.3 Dissipative Energie und Differentialgleichungssysteme.3.4.4 Lösung der Differentialgleichungssysteme für den verlustfreien Fall.Integrale Größen als Elemente eines endlichdimensionalen Vektorraums.Darstellbarkeit des Endomorphismus $$\mathop \varphi \limits^ \leftrightarrow$$ durch eine Diagonalmatrix.Lösung durch Hauptachsentransformation.4 Simulation des Signalverhaltens.4.1 Simulation bei quasistationärer Betrachtung mit Hilfe eines Netzwerkanalyseprogramms.4.2 Simulation im Frequenzbereich.4.2.1 Allgemeines Vorgehen zur Simulation.4.2.2 Simulationsresultate.4.3 Simulation im Zeitbereich.4.3.1 Lösung der Differentialgleichungssysteme für den verlustbehafteten Fall.Bestimmung der unbekannten Matrizen f1 und g1.Berücksichtigung der Leitungsverluste.4.3.2 Allgemeines Vorgehen zur Simulation.Ein Algorithmus.Implementierung als Computerprogramm.Fehlerabschätzung.4.3.3 Simulationsresultate.4.4 Weitere Simulationsverfahren.4.5 Berücksichtigung der Schaltungsumgebung.4.5.1 Verbindung zwischen Leitungen und konzentrierten Elementen.4.5.2 Partitionierung von Netzwerken durch Leitungen (PPL).4.5.3 Simulationsresultate.4.6 Simulation großer Schaltungen.4.6.1 Näherungsweise Berechnung des Signalverhaltens.4.6.2 Abschätzung des Signalverhaltens.4.6.3 Allgemeines Vorgehen zur Simulation.5 Berücksichtigung spezieller Geometrien.5.1 Knicke, Verzweigungen, Weitenänderungen, Kurzschlüsse, Leerläufe und Durchkontaktierungen.5.2 Verkreuzte Leitungssysteme.5.3 Weitere Inhomogenitäten.6 Simulation von Skin- und Proximity-Effekten.6.1 Simulation im Frequenzbereich.6.2 Simulation im Zeitbereich.6.2.1 Simulation von Einzelleitungen.6.2.2 Simulation von Leitungssystemen.7 Literatur.8 Anhang.9 Sachverzeichnis.