IEEE P370

IEEE 370（プロジェクト策定時はP370）は、「50 GHzまでの高速デジタル・高周波PCBおよび関連インターフェースの電気的特性評価に関する標準規格」です。2020年末に正式リリースされ、現在の高速信号伝送（PCIe Gen5/Gen6、PAM4 112G/224G、Wi-Fi 7/8など）の基板評価における事実上の世界共通ルールとなっています。

この規格が策定された背景には、各社・各ツールでばらばらだった「フィクスチャ（治具）の設計」「ディエンベディング（治具除去）のアルゴリズム」「Sパラメータの品質評価」を共通化し、誰が測定・シミュレーションしても、物理的に正しく再現性のある結果を得られるようにするという強い目的があります。

主要な内容は、大きく3つの柱（Pillars）で構成されています。

1. テストフィクスチャ設計のガイドライン（Test Fixture Design）

高精度な測定を行うためには、そもそも測定用クーポン（フィクスチャ）の設計がクリーンでなければなりません。IEEE 370では、フィクスチャの設計基準や推奨されるテスト構造を定義しています。

• 2x-Thru構造の推奨： 入力側と出力側のフィクスチャを直接バック・トゥ・バックで結合した線路を標準的な校正・評価用構造として定めています。

• 幾何学的・電気的対称性： 左右のフィクスチャが完全に対称（物理長やインピーダンスの一致）になるための設計ルール。

• 検証用標準構造（Beatty構造など）： ディエンベディング結果が正しいかを検証するために、既知の共振・反射特性を持つ「Beatty構造」などを基板上に配置することを推奨しています。

2. ディエンベディング（治具除去）の標準化と検証

2x-Thru法や1x-Reflect法を用いたディエンベディングの数学的処理ルールを定義しています。特に、ISDの解説でも触れたような「インピーダンス補正（ZC: Impedance Corrected）の有無」によるアルゴリズムの分類を明確にしています。

さらに画期的なのは、ディエンベディング精度の自己検証（Consistency Test）をルール化している点です。

【2x-Thruの自己ディエンベディング（Self De-embedding）基準】

測定した2x-Thruデータから、計算によって抽出した「左半分」と「右半分」のフィクスチャモデルを数学的に差し引いた結果、残った線路の特性が以下の基準を満たさなければ、そのアルゴリズム（または測定データ）は精度不足とみなされます。

• 残差挿入損失（Residual Insertion Loss）： ±0.1 dB 未満

• 残差位相（Residual Phase）： ±1° 未満

3. Sパラメータ品質チェック（Quality Metrics）

測定や電磁界シミュレータから出力されたSパラメータファイル（.s2p、.s4pなど）が、物理的な法則を満たしているかを数学的に検証する判定基準を設けています。ツールによって「Good（優）」「Acceptable（良）」「Inconclusive（要確認）」「Poor（不可）」などのスコアが出力されます。

4. オープンソースコードの提供とエコシステム

IEEE 370の最大の特徴は、規格の策定と同時に検証用のソースコードがオープンソース（MATLABやPythonなど）として一般に公開されている点です。

• MATLAB (RF Toolbox)： IEEEP3702xThru や品質チェックを行う関数群が標準で組み込まれており、数行のスクリプトで規格に準拠した評価が可能です。

• Python (scikit-rf)： オープンソースの利点を活かし、scikit-rf ライブラリ内にもIEEE 370ベースのディエンベディング（NZC / ZC）や品質チェック機能が実装されています。

実務において「測定データがどうも信用できない」「シミュレーションと実測が合わない」といった壁にぶつかった際、このIEEE 370の品質チェック（特に因果性と受動性のチェック）に通すことで、測定系と治具のどちらに問題があるのかを切り分ける強力な武器になります。

こちらの WavePulser 40iX を用いたIEEE 370準拠のディエンベディング解説動画 では、TDRをベースにしたネットワークアナライザで実際に2x-Thru構造を測定し、IEEE 370に準拠してフィクスチャ成分を数学的に除去する具体的なフローが紹介されており、実務イメージを掴むのに役立ちます。