[发明专利]一种应用于电路版图网格剖分的区域划分方法

说明书

本发明公开了一种应用于电路版图网格剖分的区域划分方法，属于PCB及芯片的电磁仿真技术领域。针对走线部分矩形网格方向与走线方向不一致的问题，本发明提供应用于电路版图网格剖分的区域划分方法，包括获取待网格划分区域的平面图形，平面图形为多边形；根据平面图形的边界构建第一矩形网格单元；对第一矩形网格单元按照长宽同向进行矩形网格划分，以将第一矩形网格单元划分为多个第二矩形网格单元；对相邻两第一矩形网格单元中剩余的平面图形进行三角形网格划分。本发明可以在不同第一矩形网格单元中创建出对应方向的第二矩形网格单元，达到网格划分后矩形网格单元的方向符合对应部分区域走线方向。

技术领域

本发明涉及PCB及芯片的电磁仿真技术领域，尤其涉及一种应用于电路版图网格剖分的区域划分方法。

背景技术

随着电子设备不断向小型化、多功能化和高性能化方向发展，电子设备的可靠性就变得越来越重要。电磁领域对电磁仿真有着巨大的需求，电磁仿真是以计算机技术和电磁学理论作为基础，逐步代替大量实验测试分析，从而高效、灵活、全面深入的对信息系统的电磁相关问题进行科学研究。仿真求解器用于在仿真生成期间计算模型状态，是仿真的核心。仿真求解器则需要以网格剖分为输入数据。因此，网格剖分的数量与质量将对仿真结果有着巨大影响。

对于现有的网格划分方案中，主要以三角形网格和矩形网格为主。在电路设计中，连接器件的走线部分通常为极窄又长的图形，且按照等宽线(即图形各个位置宽度基本一致)进行创建。

对此区域如果做三角形网格，如要保证三角形质量，则要划分出大量的网格单元，求解时所需的时间与空间资源急剧增加；或减少三角形个数，则容易出现长宽比差距很大的三角形，在狭长三角形中，必然存在一个顶角的角度非常小(非常接近0°)，由于计算机计算精度有限，其真实数值和计算机存储的数据会出现误差，数值越小其误差比例越大，导致后续计算出现偏差，严重影响求解质量。

如果在走线部分使用矩形网格单元，即使矩形本身较为狭长，由于顶角均为90°，因而不会出现数值误差，对精度的影响比较小，因而能在保证进度的前提下大幅度降低求解过程对资源的需求。

目前的矩形网格的划分方法通常为栅格法，即先绘制一个M*N表格，显然每个表格单元为一个矩形，该表格可以完全覆盖需要进行网格剖分的图形，再去掉完全位于图形外部或部分位于外部的表格单元，只留下完全位于图形内部的单元，剩余的部分由三角形填充。但栅格法创建的矩形单元通常只有一个方向，而走线方向至少有0°和45°两个方向，导致直接使用栅格法创建整个模型的矩形单元(如0°)，则其他角度的走线位置无法创建出符合走线方向的矩形单元(如45°)。

由于求解过程需要考虑趋肤效应(当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部实际上电流较小。结果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加。这一现象称为趋肤效应)。同一个网格单元只有一个电阻率，而实际情况是靠外部的电阻率高，内部的低，如单个网格单元在模型上的内外跨度过大，则无法体现出这种电阻分布情况。随意分布矩形单元，需要将单个单元创建的尽可能小，以此保证跨度不会过大，而这样明显会大幅度增加单元数量。沿电流方向(即走线方向)分布矩形单元，则矩形的长边沿电流方向，短边为图形内外跨度(即宽度)，只需要控制短边(即宽)长度即可。

发明内容

为了解决相关的走线部分矩形网格方向与走线方向不一致的问题，本发明提供一种应用于电路版图网格剖分的区域划分方法。所述技术方案是：

一种应用于电路版图网格剖分的区域划分方法，包括：

获取待网格划分区域的平面图形，所述平面图形为多边形；

根据所述平面图形的边界构建第一矩形网格单元；

对所述第一矩形网格单元按照长宽同向进行矩形网格划分，以将所述第一矩形网格单元划分为多个第二矩形网格单元；