使用Q2D分析影響差分線特征阻抗的因素
幾乎所有的高速信號都用差分線進行傳輸，由于差分線也是傳輸線類型中的一種，那么在設計差分線時該注意什么呢？或者說有哪些因素會影響到差分線的特征阻抗？
對于均勻（橫截面相同、介質材料的電特性固定）的傳輸線來說，在不考慮損耗（含介質損耗和導體損耗）的情況下，其特征阻抗可用公式
來計算。大家如果能緊緊抓住這個公式，分清楚哪些因素會影響寄生電感L、哪些因素會影響寄生電容C，那么差分阻抗的問題就一目了然， 比如介電常數肯定影響的是電容C，介電常數越大，電容越大，那么特征阻抗就會減小。
先來看一個用polar SI9000計算的差分特征阻抗截圖，當前計算的差分阻抗為100.67ohm，其中影響特征阻抗的因素有9個，各參數對L和C分別有啥影響？大家如果不是很清楚，可以借助了ANSYS Q2D軟件來進行分析。
Q2D軟件為二維準靜態場求解器，主要用來提取橫截面均勻的傳輸線（不限于傳輸線，在較短的長度范圍內，如果結構的橫截面不變化，同樣可以用Q2D來確定該小段的特性阻抗）的RLGC寄生參數和特性阻抗等，操作非常簡單，也注定Q2D的功能也相對單一些。
以下為軟件的具體操作步驟：
1、新建Q2D工程項目，可執行project>insert 2D extractor design，或者點擊Q2D小圖標，紅色方框所示。
2、修改單位modeler>units>mil，然后點擊2D Extractor>Design properties，按polar si9000阻抗計算截圖建立如下變量：
3、建立差分線模型：
- 3.1 先隨便畫一個矩形，然后如下坐標更改
3.2 選中trace，點擊鏡像復制圖標，在右下角的坐標提示中，先輸入X=0、Y=0、Z=0，按Enter鍵，然后輸入dX=1、dY=0、dZ=0，完成鏡像復制。
3.3 畫上介質層，同樣隨便畫一個矩形，然后按如下坐標修改，修改名字為sub。
3.4 畫上底層參考GND，同樣隨便畫一個矩形，然后按下圖坐標修改，名字改為gnd。
3.5 畫綠油層，同樣隨便畫一個矩形，按如下修改坐標，此為c1厚度綠油；
然后按如下坐標建立銅上的綠油，要用到3.2一樣的鏡像復制，然后將三個綠油層相加，名字改為soldermask
3.6 最終建立好的模型如下：（注意sub和soldermask的屬性為copper，其實這兩個都是介質，要修改材料屬性）。
4、材料屬性設置，給大家說下怎講將介質的介電常數DK參數化，如下：在工程目錄下，右鍵material>Edit Library，點擊Add material。
重點：如果要對介電常數DK值賦予變量，必須在變量名字前加上美元$，比如綠油的$CEr1=3.2，介質$Er1=4.2，介質損耗tanget=0.02。
最終模型屬性定義：
5、定義導體類型：工程目錄下，右鍵conductors>auto assign signals，然后將gnd更改為為reference ground
6、求解設置：求解頻率改為5GHz,，同時將最大迭代次數改為20，在CG\RL Advanced下，將收斂次數改為2，防止假收斂。
7、 運行仿真，先check有沒有錯誤：沒有錯誤直接運行即可。
8、定義差分：工程目錄下，右鍵reduce matrix>diff pair，在彈窗中同時顯示trace1和trace1_1，點擊save and create.
然后在reduce matrix下面有個diffpairMatrix，表示生成差分對成功。
9、查看差分阻抗：在reduce matrix下面有個diffpairMatrix，右鍵matrix，在彈窗中按紅色方框選擇TLine Data，可以看到當前差分阻抗為102.2ohm，比計算值大1.6ohm。
關于各參數對性能的影響，不一一舉例，以介質sub的介電常數為例說明，其他參數一樣！
10、定義參數掃描：在optimic下，右鍵add>parametric，選擇變量$Er1，sweep from 3 to 8，step=1，然后運行仿真。
11、查看介電常數$Er1對差分阻抗和L、C的影響：
注意：primary sweep選擇為$Er1，其他按紅色標識選擇。Zmodel 1為差分模式，model2為共模模式。
差分阻抗：介電常數越大，阻抗越小.
電感變化的不過0.12，說明介電常數對于電感L幾乎沒有影響
介電常數越大，電容越大，這符合電容的定義。
其他參數的影響可用同樣的方法查看，不再重復。
Q2D特性阻抗分析具體操作步驟
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