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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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发表于 2012-4-16 22:12 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式

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x
欢迎讨论:SIWAVE与HFSS微带线仿真对比!: y* z9 C$ C8 X% |7 D
! W; O9 t' @; r: K6 E$ W
仅仅作为仿真,结构并不一定非常合理
6 c; u0 g3 E5 C% O" d- ~, R# H  J
微带线宽10mil5 \, T( A/ |1 m2 U* X$ ^  [
微带线厚2mil
, X2 L, s; v3 @" P8 M4 e' h微带长度5010mil; u! l" u% d4 }/ S, y6 T' N
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)& m6 `% A4 T$ c
参考面厚2mil
6 E( m, k1 Z+ z# t. j# k; s6 z; @/ N8 d' {/ K
( q( I5 M$ R$ l$ p. t, Q5 a
TDR仿真设置:8 \; M. M! S- g- b8 Q3 E
rise time:100ps;della time:10ps
4 j/ f* ?% n8 |6 n& j  w5 c  _' u5 l( U5 u
在SIWAVE中画一根5010mil的走线;有一个完整的参考平面5 N; J- j3 h1 Y! r' E, m
然后得出的S参数与TDR仿真结果如下- C6 J, U2 E- |' z2 d

  `  z) m. Q: e# W ' z. H- V( F" g* h
--------------------------------5 [2 N4 o+ K2 E# v' u5 B

8 E( A% o6 F$ l# T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)
+ U' X" N8 z* g, k/ O0 o" R. {' e使用终端驱动摸索,waveport端口处的的设置:
. n3 u5 G( j2 l( G: h: B) Y9 \* Ysheet宽是走线的5倍关系,长是微带线与介质厚度的11倍关系/ M/ |, r6 f7 m- l, V& |7 J
然后得出的S参数与TDR仿真结果如下. @. k! O* u& o3 \/ O$ G+ S

0 t4 p; y- X) h2 y1 E* q3 N6 V
& n& X$ B! z3 d/ s ( E+ Q' i6 @+ B) T4 O4 N, _( Y
, M+ f" m5 \0 c+ \% p
0 X8 \  v$ r0 @# }0 g* U2 @

! T: l0 a4 Q7 \! q问题:/ x% G9 u! @- h4 o# [5 B
(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 j& R+ o5 A2 M7 W7 c3d与2d的适应范围与精度是如何进行评估呢?) ^; l6 [! |" n
, i: T/ ]% J6 ~; _3 C8 \
(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% a0 o% @/ [8 D0 [  J: D
9 B$ y, }0 R. n8 [8 o4 M
(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?
* R3 m0 m$ {  E: A+ D' s5 J0 B$ \! _3 o
(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
9 a; ^9 z/ o0 Z* n  O) T4 l! g
  n( {" c) m0 x. |' X) Q. z: G# }: ~/ `) V

. p; u& N* ?. [" f: g3 O9 t7 l # O" I/ C' I2 I$ N. d$ m0 k3 Y; a
$ F2 R3 G+ f) n+ M0 F( b/ _- ~( Q, [
# X8 l$ u6 d0 e
% H6 m6 f! @2 M
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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 0 Z0 H  w3 y' x$ f) u
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- X- D. r- u1 g$ i
/ d. R' r  t! G3 R+ t( `
官方给出的是 ...
0 q0 i4 `& g6 `- }- M6 J; P' T- g/ [: H8 U; Z
现在对这个资料给出的结构关系比较质疑
; C' j0 M7 i7 Q6 |' E5 m' e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
1 S( Y9 ?& l9 J+ \! j实际我调整后,到了50w,高度到4h
/ r8 G9 b) t; p6 U. ?6 G
# e- K$ K+ y+ n1 ?7 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6 r9 P, d% p7 \6 j0 J
得出的结果就与polar算的结果类似(polar算的结果是146.5); O6 q" l: U$ ^
+ Q) A! q  f* u* C# F
hfss算出的147.46% T# E: Y. z* \9 V  r8 p, p1 ~) }

, M$ q  L8 s% i7 H; K2 a% s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' @" T4 b3 `. B# s1 m4 p
不知道是否有比较好的方法$ R0 H& m' z& u0 _4 x
不对的地方请指正
3 K7 b0 ]8 J) T& l0 l0 T0 s- q1 w4 p
: O1 k9 B8 o/ }' x0 j

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 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
0 f0 g( Y# s3 k, w: [8 e" Q/ P
9 m4 m9 p7 ^% U. W* w, K官方给出的是:
1 w2 F& v; a$ ?1 I: e; W  A. ew大于等于h的时候,波端口的sheet宽为10w,高为6-10h
9 Z0 c; n6 b4 r8 r& M; C. Mw小于h的时候,波端口的sheet宽为5w,高为6-10h' {! M' Y: E/ y1 y( ]

1 [" \. C/ [+ d2 J! 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
5 M7 l. `3 p+ j0 S8 Q) t

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 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 1 g) Q0 J2 y* w5 S" i# n' i
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
' D3 \: e+ X& Q9 F: K( m  
7 m  E; W9 G: n6 i1 U8 U% z& f线长10mil,空气腔体尺寸紧贴波端口sheet 5 x' |/ r. g0 r" B2 E
  8 t. y* v3 Z! r/ J
驱动模式使用积分线:65.7136
5 P. w4 b: T8 v# q- l终端驱动:65.2749 5 Q7 {( M* s! [6 a/ x
  + Q9 t' S  \- d. J
与使用2.5D工具算出的结果接近 ) ~& B. F0 `4 K* d8 v+ B: E
    T$ e( V3 O! }5 P6 W8 n# {
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 . o. s2 [9 |  ?
  5 E# J, v, \* Z3 O6 ]1 T# A
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? 2 c' k4 k% P0 F2 z6 g" h, \
是不是必须考虑四分之一波长的反射问题?
- n  g6 ?& K7 s5 u3 F' Y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 U& X; T5 X' l7 h8 l
在实际的工程应用中应该如何处理类似这样的仿真呢?
; P+ S6 w8 e" K3 o, L
* D/ o5 q, X3 b5 _/ X
% N! j3 a! {* h) H& k& i' z/ M" @
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