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EDA365电子论坛网»电子社区 › 研发技术版块 › 信号完整性SI/PI仿真 › 欢迎讨论：SIWAVE与HFSS微带线仿真对比！
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[仿真讨论] 欢迎讨论：SIWAVE与HFSS微带线仿真对比！

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mengzhuhao
  • TA的每日心情
    擦汗
    2020-1-14 15:59

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    [LV.1]初来乍到
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    1#
    发表于 2012-4-16 22:12 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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    x
    欢迎讨论：siwave与HFSS微带线仿真对比！
      `& X+ y. D+ c) a0 H: D- N! C  O" q$ g3 p. e3 M5 p; g3 [$ T$ R
    仅仅作为仿真，结构并不一定非常合理
    + i& {0 M' X- J: V2 L# t+ `! a* y0 |  G
    微带线宽10mil/ @1 X& H7 J( m- R4 O0 b# ~: s
    微带线厚2mil- U: Z, b9 ^+ L5 i+ i
    微带长度5010mil: R* c& [6 F! U+ _9 g/ F' K0 ^
    中间介质厚10mil，介电常数4.4（按仿真工具里面默认的FR4选择）
    3 x2 q. \6 ~& L. Q参考面厚2mil
    3 B; h( J5 P. D" y# v' o5 O8 P$ V3 H$ p
    ' y6 u* Z2 Y. H- m* W, a% s6 F
    TDR仿真设置：: m6 S- B; K/ F9 @4 ?! F& w9 ]
    rise time：100ps；della time：10ps
    * ~. @8 c" N& A* C- G/ ^$ d$ e3 \1 M/ l1 e; W; S: x
    在SIWAVE中画一根5010mil的走线；有一个完整的参考平面+ k/ E8 s5 |. v% U3 }
    然后得出的S参数与TDR仿真结果如下
    ; x& k6 H+ e/ C; M$ Q
    ! z$ J9 O& h. H
    ) p7 H8 H* Q: c2 b8 y--------------------------------2 s1 ]3 C) Z$ J: @* q# Q+ b0 F
    6 i5 e% [- ~) |. [1 @- J' F! N
    在HFSS中，画一个参数化结构，PCB长宽100mil X 100mi，端口使用内嵌deembed功能（-4190mil）
    3 W) h. U9 \% \9 |. _使用终端驱动摸索，waveport端口处的的设置：
    2 }, v/ T, B: R: x* Jsheet宽是走线的5倍关系，长是微带线与介质厚度的11倍关系
    " c2 h& X4 o, L6 Y+ y4 P然后得出的S参数与TDR仿真结果如下
    5 ~/ W1 {0 Z2 U" w6 }2 n% F& x1 W. M( Q$ u% P' k" T6 F
    / [% f" F: ^# @5 M+ B& e3 V
    * W$ z8 t2 H( U
    & g* m- L/ C( }  N+ ]$ I6 S) U
    ' l: x* A. n, G  D
    3 K# m" k0 v. A) x) o% O3 n
    问题：; R/ Y( Y8 H9 a4 H' s  [
    （1）siwave仿真的结果跟使用polar的仿真结果基本接近；hfss怎差了好几欧；这样的结果是否是正确的4 I  L/ q6 n+ z' [( K0 J. C* U- d3 S
    3d与2d的适应范围与精度是如何进行评估呢？
    1 s8 {. C( c& c: S( v& z. ?2 s$ y2 H5 O
    （2）因为目前没使用仪器测试过TDR，希望有经验的朋友能提供一些仿真与实测的数据对比结果3 M: L- J. k- \) u, e; y
    / Q5 I+ I5 y: K' F5 b/ h
    （3）从史密斯园可以看出那些情况？转的圈数是不是就是谐振点数？也就是这跟走线上经过的波的数量？如何能快速了解这跟走线到底走了多少波长？
    2 D4 L& y% f) U" A  K# s% [' ~7 L# R2 W) I
    （4）如果在hfss按照微带5010mil长度建模，好像仿真得出的结果差异非常大，不知道这个结果是不是跟模型走线过长，存在严重的辐射边界反射导致的？在正确使用waveport的时候应该注意那些问题？下图是这个的仿真结果，看着比较诡异
    ( i9 ]. |  g+ ^0 i- `- g0 p3 S3 A4 ^. O
    * x7 v, o( M5 y0 V
    : O0 U9 x8 y4 U/ V# p; i
    ; e8 y2 @+ c: }# V  W* G6 d; B

    6 T9 m) j$ s  b& h% D( c2 F
    7 x1 U  X! I: i- D( m  E  q
    ! r+ q6 T3 W; x1 O  l$ S) F

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    mengzhuhao
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    [LV.1]初来乍到
    2#
     楼主| 发表于 2012-4-17 23:29 | 只看该作者
    昨天画的确实有点问题，今天查了一遍官方给出的波端口sheet尺寸比例设置要求
    8 `' K* J( ^' F6 v( m2 Z更正了绘制sheet的一个错误：线宽大于等于介质厚度时使用10w宽度
    ' F- ~2 B  R+ i! _) B5 i9 s  ( z* h; g4 h3 ^5 ?
    线长10mil，空气腔体尺寸紧贴波端口sheet
    $ v; s* p' T8 g! e) |  
    7 }9 t& p3 ^( k0 a# X驱动模式使用积分线：65.7136
    3 `% g& ]: ~0 ?* B1 |9 b4 Y终端驱动：65.2749   M5 d" d5 }5 v- w6 \  j6 y8 j/ v
      ( p+ U$ }) t/ t  F9 s* w' u
    与使用2.5D工具算出的结果接近 6 v- P4 q$ L6 |( g+ j
      
    ' j8 C" c" {+ p) Q, o不过目前针对连续的理想传输线，貌似这样可以花比较短的时间即可得出任意长度的S参数 6 w+ J7 ^. J9 G1 \% K) d
      
    ' W- C7 z9 O" E1 k/ Q) C对于非理想传输线，如果非得建立一个比较长的结构体的话，边界条件应该如何设置比较好？ " L/ b0 {$ }/ |1 M; x! E$ v: q0 k
    是不是必须考虑四分之一波长的反射问题？ 9 O' J+ ~' q0 z% B* y* G9 n! [5 w
    像0-10GHZ全波宽带仿真，如果设置与端口距离四分之一波长 这个腔体貌似也会比较大
    ' ?7 v- L. n7 o; m9 d/ K4 X8 B在实际的工程应用中应该如何处理类似这样的仿真呢？; |" _; E/ U( h9 h; @, ?* c

    7 F! c6 N' r( v6 h2 G, n- c2 ` 6 G. b2 |( t# U7 W+ a& c1 o

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    mengzhuhao
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    2020-1-14 15:59

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    [LV.1]初来乍到
    3#
     楼主| 发表于 2012-4-18 11:58 | 只看该作者
    不过目前发现，按照官方给的那个尺寸关系，在介质厚度比较大的时候得出的结果貌似有点问题5 w3 u0 C8 v1 D- ~4 k

    $ ]! A3 X2 d$ p* F9 O官方给出的是：) P" g) E% a3 ^2 k+ ]. y3 k
    w大于等于h的时候，波端口的sheet宽为10w，高为6-10h
    * `0 l! ?7 o/ a7 \- Cw小于h的时候，波端口的sheet宽为5w，高为6-10h$ {) S6 x6 O0 F  ^* e

    ( B- e+ w; {& W7 s希望有经验的朋友说说这个方面在设置上有哪些讲究与注意事项
    9 c+ c0 x+ p. e/ c7 C3 \' g6 c

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    mengzhuhao
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     楼主| 发表于 2012-4-18 18:30 | 只看该作者
    mengzhuhao 发表于 2012-4-18 11:58 * l8 Z8 A8 X+ i  n# t& m* F) j8 P
    不过目前发现，按照官方给的那个尺寸关系，在介质厚度比较大的时候得出的结果貌似有点问题
    9 |8 A4 L0 g  }# X
      M% ?- n$ s0 z( \/ o' @! @/ ^2 ]4 Z官方给出的是 ...
    1 N& ]! a* J2 O# N0 Z- Y# v
    现在对这个资料给出的结构关系比较质疑
    # Z* w2 d- Y' z0 a% ~' k0 T例如假设介质厚度为100mil，这个时候如果宽度按5w算感觉得出的结果是错的# ?/ A+ m* ^4 X! y& l. `
    实际我调整后，到了50w，高度到4h* c: x. A4 C. ^. e. Z8 l) k

    ' f# \( z0 }# y) \3 c我是观察了波端口的电场分布，尽量然电场分布均包含在这个范围内% g: o$ M* C: ^6 ~
    得出的结果就与polar算的结果类似（polar算的结果是146.5）7 F. v$ f$ @# R$ M

    - S9 g% {) F8 K" L% thfss算出的147.46
    - D  k& E7 g$ O) I7 s% D. g" V
    ! z. Q* i# C* Z3 Z  C现在的感觉用hfss算不同结构尺寸的传输线阻抗确实比较麻烦一些
    0 s; Y9 s5 `  b" W2 B& a不知道是否有比较好的方法
    ; I, I! C% d( P9 b! g3 |不对的地方请指正3 _: ?/ v: M3 \
    ! S2 I4 z- r4 `/ |4 V
    ! P3 Y- _) \/ v. J& k& R

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