[SI-LIST] 2D Field Solver Comparisons

  • From: Dennis Han <Dennis.Han@xxxxxxxxx>
  • To: si-list@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Mon, 14 May 2018 12:36:34 -0500

This topic came up again and it might be worth seeing some of my 
comparisons of the free 2D field solvers.  As a contractor, I sometimes 
have access to field solvers that are not free and sometimes the free 
solvers are all I have; that's why I like to keep my comparisons up to date.

I'm using HyperLynx as the reference.  Simbeor SFS will still calculate 
Zdiff after the trail license has expired.  I have a trial license for 
Si9000 right now.  All three use conductor roughness and the others don't.

mdtlc uses atlc has its solver (don't know the version though) and I 
exported the stackup from mdtlc for use with atlc and atlc2.  It's 
interesting that mdtlc and atlc don't give the same results, so mdtlc 
must use an older version of atlc.

Conductor thicknesses are from IPC-6012B, tables 3-7 and 3-8, class 3, 
finished averages, which includes plating for the microstrip.

Comments welcomed.

Dennis


Physical definitions (all units micron):

Conductivity defined at 55°C (50022962 S/m), except for mdtlc and atlc, 
which fix the value at 20°C.

All impedance calculations at 5 GHz if a frequency is required.


Off-center Edge-coupled Stripline

bottom width = 101, top width = 88.3, spacing = 149, thickness = 13.399, 
no coplanar ground fill

core thickness = 125, er = 4.1, loss tangent = 0.019, f = 5 GHz

prepreg thickness = 160, er = 3.9, loss tangent = 0.019, f = 5 GHz

Solver                                    Zdiff     Zcm

HyperLynx VX2.3_1            100.1                    29.8

Free 2D Field Solver 1.0    100.0                    29.4

TNT 1.2.2                            100.9 30.0

mdtlc 0.2.1.92                    102.7                    30.3

atlc 4.4.4                            102.4 30.3

atlc2 1.02                            102.0                   not calculated

Trace Analyzer 2.0            100.1                    27.7

Simbeor SFS 2017.02        100.8                   not calculated

Si9000 18.03                        100.6                  29.6


Edge-coupled Microstrip

bottom width = 180, top width = 154.6, spacing = 150, thickness = 
39.408, no coplanar ground fill

prepreg thickness = 260, er = 4.0, loss tangent = 0.019, f = 5 GHz

solder mask thickness = 35, er = 3.5, loss tangent = 0.032, f = 1 GHz

Note: **some solvers model solder mask as a dielectric layer and not a 
conformal coating (use thickness 35 + 39.408 = 74.408)

Solver                                        Zdiff        Zcm

HyperLynx VX2.3_1                106.3                    49.2

Free 2D Field Solver 1.0**    103.9                    52.8

TNT 1.2.2 **                           102.8 48.6

mdtlc 0.2.1.92                        107.8 47.1

atlc 4.4.4                                 105.7     46.8

atlc2 1.02                                107.9 not calculated

Trace Analyzer 2.0 **           103.0                    48.6

Simbeor SFS 2017.02            105.2                   not calculated

Si9000 18.03                          107.3                  49.4


------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:     
                //www.freelists.org/archives/si-list
 
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu
  

Other related posts: