Masterarbeit

Elektromagnetische Simulation und Optimierung von T-Spulen für Hochgeschwindigkeits-Interconnects

Hochgeschwindigkeits-Drahtkommunikationssysteme erfordern breitbandige Signalübertragung mit minimaler Verzerrung. T-Spulen werden häufig als induktive Peaking-Netzwerke verwendet, um die Bandbreite zu erweitern, Anstiegszeiten zu verbessern und die Gesamtleistung von Hochgeschwindigkeits-Interconnects zu steigern. Da ihr Verhalten stark von parasitären und layoutabhängigen Kopplungseffekten beeinflusst wird, ist eine genaue elektromagnetische (EM) Simulation für zuverlässige Designs unerlässlich.

In diesem Projekt wird das Layout und die EM-Charakterisierung von T-Spulenstrukturen untersucht, die für Multi-GHz-Interconnects vorgesehen sind. Ausgehend von der grundlegenden Theorie analysiert der Studierende, wie T-Spulen die Bandbreite verbessern und begrenzte Treiberstärke oder kapazitive Lasten kompensieren. Der Schwerpunkt liegt auf der Modellierung dieser Strukturen mit 2,5D- und 3D-EM-Simulationstools, um die Auswirkungen von Metallgeometrie, Kopplung, Substrateffekten und Hochfrequenz-Parasitärgrößen zu verstehen.

Das Ziel des Projekts ist es, ein fundiertes Verständnis der Funktionsweise von T-Spulen und deren Anwendung in der Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung zu entwickeln. Verschiedene T-Spulen-Layout-Topologien, die für die Integration in einen modernen CMOS-Prozess geeignet sind, werden erstellt, gefolgt von EM-Simulationen zur Extraktion von Hochfrequenzmodellen (S-Parameter, RLC-Parasitärgrößen, Kopplungskoeffizienten). Geometrie- und Layoutbeschränkungen werden optimiert, um die Bandbreitenerweiterung zu maximieren und gleichzeitig Verluste und Fehlanpassungen zu minimieren.

Vorkenntnisse in RF-Schaltungen, Hochgeschwindigkeits-Digitaldesign oder elektromagnetischen Feldern sind hilfreich, aber nicht zwingend erforderlich. Das Projekt kann als Masterarbeit oder in besonderen Fällen als Bachelorarbeit durchgeführt werden.

Vielfalt & Arbeitsumfeld

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