CST MWS PCB板上的BGA pad端口設(shè)置?
我的模型是PCB板上的BGA pad,其中包括4個(gè)GND孔和兩對(duì)(4個(gè))信號(hào)孔,信號(hào)從芯片(模型里沒(méi)有)出來(lái)到BGA pad上,經(jīng)過(guò)一小段線到信號(hào)孔,然后換到PCB板的內(nèi)層走出來(lái)。現(xiàn)在的問(wèn)題是,我要給BGA pad加端口,但是加了discrete port(如附件模型所示)以后,算出來(lái)的S參數(shù)結(jié)果明顯不對(duì),不知道應(yīng)該怎么加?請(qǐng)高手指教!
謝謝!
描述:模型文件
S參數(shù)的結(jié)果
沒(méi)有大俠指點(diǎn)么?
高人都去哪里了?
按照慣例,先做雷鋒,幫樓主做樓主該做的事情:
模型是一個(gè)8層PCB板:
隱去地和介質(zhì),信號(hào)線如下:
端口1、2是50歐姆離散端口連結(jié)至地:
端口3是Multipin Waveguide Port,設(shè)置了差模和共模兩個(gè)模式:
模型背景是真空,邊界Electric,Global Mesh Properties:10、10、10。其它參數(shù)就不介紹了。
在MWS運(yùn)行Transient Solver,只計(jì)算Port 3,結(jié)果如下:
看得出,結(jié)果確實(shí)有問(wèn)題,不是開路就是短路。
好,雷鋒做完了。先談模型中的錯(cuò)誤:
大家看到這個(gè)XZ面的截圖的時(shí)候應(yīng)該能想到問(wèn)題所在了吧?是的,信號(hào)線接觸到了邊界!
模型被短路了,S3(1)3(1)是-1dB也就不奇怪了。
好,在surrounding space里的Z軸雙向延伸一段距離(比如10):
使得信號(hào)線不碰觸邊界,重新仿真Por3差模,得到:
從模型的角度,這個(gè)至少是可以接受的(S3(1)3(1))。
接下來(lái)考慮理論上的問(wèn)題,樓主的信號(hào)線一端使用差模、共模設(shè)置,另一端是single-ended的設(shè)置(離散端口)??吹紻S里已經(jīng)做了相關(guān)設(shè)置:
看到這個(gè)連接圖我是各種的不懂……,這個(gè)仿真到底是要看差模、共模特性還是要看每條線的single-ended特性?如果是差模、共模,MWS里不建議用single-ended做termination,最好使用DMCM(Differential Mode and Common Mode)模式(Nultipin Waveguide Port);或者DS里不能如此設(shè)置,external port應(yīng)該連接ModeConv Module的D和C端,P和N端連接MWS中的single-ended管腳。
假設(shè)樓主要觀察的是差模、共模特性,兩種修改建議:
如果MWS中傾向使用Multipin Waveguide Port,那么對(duì)應(yīng)的DS中的連接建議改為:
端口1、3的端口阻抗為100歐姆,端口2、4的端口阻抗為25歐姆。運(yùn)行得到的結(jié)果如下:
另一種可以考慮的方案:在MWS中完全設(shè)置為single-ended模式,原先端口3處修改如下:
DS對(duì)應(yīng)修改為:
同樣,差模端口阻抗100歐姆,共模端口阻抗25歐姆,運(yùn)行仿真后結(jié)果如下:
對(duì)比這兩個(gè)結(jié)果,可以看到數(shù)值有差別但是各個(gè)類別的參數(shù)都在相同的數(shù)量級(jí)之內(nèi),提高仿真準(zhǔn)確性應(yīng)該可以減小這種差別?;蛘咄ㄟ^(guò)理論計(jì)算或者實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證。
接前面,以single-ended轉(zhuǎn)差共模的那個(gè)為參考,這個(gè)模型的相關(guān)特性:
Differential Mode Return Loss (Both Ends) and Insertion Loss (negative in dB):
Common Mode Return Loss (Both Ends) and Insertion Loss (negative in dB):
Transverse Conversion Loss (Both Ends) and Transverse Conversion Transfer Loss (Both Directions) (negative in dB):
LCL與LCTL和TCL、TCTL對(duì)應(yīng)。
收兵回營(yíng)!
首先,多謝EDATOP大俠的雷鋒精神,謝謝你付出的時(shí)間和精力。
這幾天公司服務(wù)器更新,所以一直沒(méi)法上來(lái)更新。
按照EDATOP的說(shuō)法,我把port3和port4改成discrete port,把Z軸和Y軸都雙向延伸了10mil,確實(shí)可以出來(lái)跟實(shí)際比較符合的結(jié)果。
模型文件及結(jié)果見附件(BGA_modeling_discrete_ports.zip)。
但是還是有一些疑問(wèn)沒(méi)有解決,希望EDATOP和各位大俠不吝賜教。
EDATOP在4樓針對(duì)我開始的模型指出:
先談模型中的錯(cuò)誤:
大家看到這個(gè)XZ面的截圖的時(shí)候應(yīng)該能想到問(wèn)題所在了吧?是的,信號(hào)線接觸到了邊界!
模型被短路了,S3(1)3(1)是-1dB也就不奇怪了。
好,在surrounding space里的Z軸雙向延伸一段距離(比如10): 使得信號(hào)線不碰觸邊界,重新仿真Por3差模,得到正確結(jié)果。
我照這樣做了,確實(shí)得到了想要的結(jié)果,但是事實(shí)上在CST自帶的例子differential via pair.cst里的port也是設(shè)置在邊界上的,如下圖所示,沒(méi)有任何問(wèn)題。
另外,我又做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),把我的模型邊上沒(méi)用的部分減小,PCB的尺寸從800mil*600mil縮小到250mil*239.37mil。
過(guò)孔的尺寸和位置沒(méi)有變,trace相應(yīng)的截?cái)嘁恍琾ort還是設(shè)置的discrete port。如下圖所示:
結(jié)果S11的結(jié)果變成又不對(duì)了,如下圖
我說(shuō)的是“信號(hào)線”,不是端口。你的Via模型已經(jīng)碰到了邊界,就好比測(cè)量的時(shí)候用一個(gè)接地金屬塊壓在你的差分線上,完全短路了。
至于第二個(gè)問(wèn)題,建模的時(shí)候心要細(xì)些:
端口1和端口2開路,沒(méi)連接上金屬。