仿真技巧 | Ansys HFSS 3D Layout 端口設置(下)
Ansys HFSS 3D Layout中,端口類型按照外形劃分,主要有三種:Edge類型端口,同軸類型端口和Circuit端口。其中Edge類型端口主要用于走線和矩形焊盤位置的端口設置;同軸類型端口主要用于Solder Ball和圓形焊盤等位置的端口設置;Circuit端口主要用于集總器件或者S參數模型的連接。
同軸類型端口設置:
同軸類型的端口主要用于批量設置器件引腳的端口,如BGA器件等,也可以在過孔處設置端口。由于器件一般包含多個引腳,如果每個端口都需要單獨 ,工作量較大。因此對于多引腳的器件,設置端口的基本思路是:在器件上方或者下方生成PEC平面,各引腳通過生成solder ball與PEC平面相連,然后在信號引腳的solder ball上建立同軸端口,參考為PEC平面。其它參考引腳(如GND)的solder ball保持與PEC連接,這樣所有的參考信號引腳都通過PEC面短路了起來,形成了一個良好的參考面。基于這樣的思路,HFSS 3D Layout提供了能夠快速設置器件引腳的同軸端口的方法。
首先查看端口的器件類型是否為IC,如果不是IC,最好修改為IC,這一步可以在Components窗口中完成。

然后選中該器件,在屬性菜單中點擊Model Info,會彈出Component Model窗口。

Component Model中可以設置要生成的solder ball的屬性,形狀、直徑和高度等。點擊確定完成solder ball設置。

完成之后的器件如下:


各個管腳都生成了solder ball,同時生成了PEC參考面。此時所有的solder ball都與PEC相連,為了防止非參考網絡與PEC短路,需要將上面的solder ball 刪除。然后在需要建立端口的solder ball上面建立同軸類型端口,該端口會將solder ball與PEC隔開。批量刪除及建立基于solder ball的方法是:通過Layers和Nets窗口進行顯示與隱藏的控制,使得操作界面下只剩下需要的solder ball,然后框選,執行接下來的操作:Delete刪除或Port-Create建立端口。
另一種批量建立solder ball的方式是基于Component。在Components菜單中,選中需要建立端口的器件,右鍵選擇Create Ports on Component,然后在彈出的界面中選擇要建立端口的網絡名,HFSS 3D Layout就會在被選中的網絡上自動生成同軸端口。


建立起來的同軸端口如下圖:同軸端口為solder ball與參考面PEC之間挖出的空白圓環,端口對應的信號導體為內圓接觸的solder ball,端口參考面為外圓接觸的PEC。

如果在建立同軸端口之前,solder ball或者via與同層的參考導體之間本身就有一定間隔(如反焊盤),此時建立起來的同軸端口的外圓往往無法接觸的真正的參考導體。用戶必須在同軸焊盤的屬性中修改Extent Factor屬性,改變同軸端口的半徑大小,使得同軸端口外圓能夠接觸到真正的參考導體。
Circuit端口設置:
Circuit端口的設置很簡單,主要有兩種方法。第一種方法是任意選擇兩條Edge,右鍵選擇Port->Create Circuit Ports,即可在這兩個Edge之間建立一個Circuit端口。另外一種方法是先點擊Port->Create Circuit Ports,然后點擊要設置端口的地方對應的兩個點,第一個點為端口的Positive端,第二個點為端口的Negative端,然后在彈出的菜單中分別選擇Positive端和Negative所在的層。

Circuit端口是通過在Positive端和Negative端家電流作為激勵的,因此并不需要求解端口的電磁場。用戶需要確保Circuit端口的大小滿足電小尺寸要求,并考慮該電流激勵的位置是否合理。對于HFSS 3D Layout軟件而言,Circuit端口雖然足夠靈活,但是并非第一選擇,優先推薦的選擇是Edge端口和同軸端口。
文章來源于南京安世亞太 ,作者朱秀珍
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