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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 |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!
; Y+ ?  X% k- l4 k  f/ V- X  a, @6 N! s) Y
仅仅作为仿真,结构并不一定非常合理6 Y5 O7 C& _6 j3 S1 P8 j4 H3 k4 j* z
- s8 \6 Y& _' [" @/ [( [
微带线宽10mil
# f3 R* M$ R6 k. A/ Y, e, \' I( _微带线厚2mil
: {* e  E# D0 z( j& y. u+ u微带长度5010mil8 }/ J2 _3 O) R9 `5 w
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)
- x0 M2 A1 W* l参考面厚2mil
+ l% P- ^$ A* f. }, H6 @
. a0 {8 m3 {% s5 a
. A- h# F/ y5 VTDR仿真设置:+ r  w6 Z/ v+ t( A
rise time:100ps;della time:10ps
4 O& h. m' y. g3 U# g( G/ r3 f2 z! W0 p3 x
在SIWAVE中画一根5010mil的走线;有一个完整的参考平面
+ L, [7 Z7 X: S( A) i7 r, e: O然后得出的S参数与TDR仿真结果如下$ j) a; G2 q: v: ?2 D1 R

9 [/ E; {8 t" M* S* h 7 t& s+ ^7 Q2 V# I: n
--------------------------------  X0 c0 \) ?, e5 I. t

6 I! Z1 D; A6 T; a: ?! t+ I/ B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, z( D: f. G2 q6 d$ {6 [* C使用终端驱动摸索,waveport端口处的的设置:
" M* l" \3 B1 X" c0 P% ^3 `sheet宽是走线的5倍关系,长是微带线与介质厚度的11倍关系
# y: R# ?: K6 p然后得出的S参数与TDR仿真结果如下
& v  W4 u1 N4 `
) M& g/ S& O% n7 e9 a8 z) s9 `1 h6 ^& M
% H5 H0 T! N  F9 i7 Z1 Z( K  p1 j6 Z
' a' A% k. t0 {! U
: Y% l) c# \1 U( ]9 Y

0 w% D0 H& w5 j问题:, A  ], _6 b2 t
(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
) h  H& q7 L$ h3d与2d的适应范围与精度是如何进行评估呢?
% a! r+ l% v: E' A9 o+ t; V4 _( a' ~* F  }- h  I
(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# W: c3 Y8 J9 X: b# J! ]

9 b% ]; l/ w5 O8 Q' 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?- W8 g' Y+ ^7 G* k0 I2 T6 [; p$ {
# u- ]2 v' d* @7 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
+ i! c8 _! {+ g0 R. I0 y( a  ^3 ]2 p: G5 o; s

% H. l* b" `' h" }
5 Z. U3 i# W  ^. Z; H/ a. _2 }+ G, ^ ; L& F, N' l+ G5 S6 B5 B
, `( z# ?- F9 |$ u( v

# M0 E! ^9 h) f+ \
. \2 \9 N6 {, ^7 P/ K8 l
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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
: E* ?- {/ [# G! G' \- m4 J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
/ q. w# L* i  H7 e6 `( _% Z  - l; a4 ]) f* @- r; z. @
线长10mil,空气腔体尺寸紧贴波端口sheet / C  {9 p% L0 g- F" M) g. S& s# M. e
  
7 L0 H, Y# s2 N4 b& @8 `$ U( ?驱动模式使用积分线:65.7136 1 t7 ]0 B  @: D; }2 V, R9 s& o, q: L
终端驱动:65.2749 5 x3 z" b' R0 [* v* b4 y5 M! {
  , L$ z+ [* g- b0 f& ~  x! K( l
与使用2.5D工具算出的结果接近
1 Z) o6 I$ A" Q, e  ! O9 r4 Z1 k. L, ?
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 & ~% B, p9 Z$ h% ?2 f- Z
  0 S9 m( t8 p3 ^" R1 p
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? , [3 @+ x: {1 S6 |7 P. ]2 M( _
是不是必须考虑四分之一波长的反射问题? . f% [1 ^( j, j: N/ X' j, 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
# |6 o2 O5 a: z& G在实际的工程应用中应该如何处理类似这样的仿真呢?
' ~: z* A, g# G0 J- T! N; R9 l+ R1 F' _8 v- e7 @9 ~4 _4 d

# d& ^, _3 _: S" F

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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* A9 \8 P( s& Z' d3 W

0 P6 h% }  V0 c4 l( D+ f" ?) Y5 e7 L8 C官方给出的是:
+ U; O0 B! P0 Cw大于等于h的时候,波端口的sheet宽为10w,高为6-10h: p/ z2 L5 w" w7 y9 ~' f
w小于h的时候,波端口的sheet宽为5w,高为6-10h
* k3 K# f$ e; ]* b; y% _/ t* l, r$ ~6 |, b3 z1 A
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 ?! ?7 q: l, e& R' y, ~  E4 t$ K

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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 Z" z6 K( |3 K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
+ l; J4 I# X5 D% h. s: Q
# z3 h1 p; X2 e  `+ W+ A4 R. g官方给出的是 ...
( a  F( @, z# i# [% k  _: b
现在对这个资料给出的结构关系比较质疑7 E4 D0 j1 U6 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' v2 [& y9 m1 d* j& E& [
实际我调整后,到了50w,高度到4h
: P, l; m1 l* A8 r/ {9 g
6 g* r+ a5 o6 g  e& D. H0 I8 Y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8 ~8 {2 f( C' o0 J8 h" l6 I! Y
得出的结果就与polar算的结果类似(polar算的结果是146.5)$ J+ w. g9 w# y5 K
& d2 _6 ~9 p% [: @/ n: Y
hfss算出的147.463 B  h/ [- T7 Y
, G( I$ `0 R8 |4 y4 w
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6 Y( z- I# a' n/ b: \
不知道是否有比较好的方法
# h: d' r3 A- O4 G$ z6 ^不对的地方请指正' Q% a" g1 B0 q) \  K6 {1 z4 E

% t0 @! [0 h; }3 Z0 Q 7 d4 Y3 J: {  B* W7 L! \) x
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