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GND孔和兩對(4個)信號孔,信號從芯片(模型里沒有)出來到BGA pad上,經(jīng)過一小段線到信號孔,然后換到PCB板的內(nèi)層走出來?,F(xiàn)在的問題是,我要給BGA pad加端口,但是加了discrete port(如附件模型所示)以后,算出來的S參數(shù)結(jié)果明顯不對,不知道應(yīng)該怎么加?請高手指教!
謝謝!
描述:模型文件
S參數(shù)的結(jié)果
沒有大俠指點(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8層PCB板:
隱去地和介質(zhì),信號線如下:
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,只計算Port 3,結(jié)果如下:
看得出,結(jié)果確實(shí)有問題,不是開路就是短路。
好,雷鋒做完了。先談模型中的錯誤:
大家看到這個XZ面的截圖的時候應(yīng)該能想到問題所在了吧?是的,信號線接觸到了邊界!
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):
使得信號線不碰觸邊界,重新仿真Por3差模,得到:
從模型的角度,這個至少是可以接受的(S3(1)3(1))。
接下來考慮理論上的問題,樓主的信號線一端使用差模、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:
看到這個連接圖我是各種的不懂……,這個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:
對比這兩個結(jié)果,可以看到數(shù)值有差別但是各個類別的參數(shù)都在相同的數(shù)量級之內(nèi),提高仿真準(zhǔn)確性應(yīng)該可以減小這種差別。或者通過理論計算或者實(shí)測數(shù)據(jù)來驗(yàn)證。
接前面,以single-ended轉(zhuǎn)差共模的那個為參考,這個模型的相關(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對應(yīng)。
收兵回營!
首先,多謝EDATOP大俠的雷鋒精神,謝謝你付出的時間和精力。
這幾天公司服務(wù)器更新,所以一直沒法上來更新。
按照EDATOP的說法,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沒有解決,希望EDATOP和各位大俠不吝賜教。
EDATOP在4樓針對我開始的模型指出:
先談模型中的錯誤:
大家看到這個XZ面的截圖的時候應(yīng)該能想到問題所在了吧?是的,信號線接觸到了邊界!
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,沒有任何問題。
另外,我又做了一個實(shí)驗(yàn),把我的模型邊上沒用的部分減小,PCB的尺寸從800mil*600mil縮小到250mil*239.37mil。
過孔的尺寸和位置沒有變,trace相應(yīng)的截斷一些,port還是設(shè)置的discrete port。如下圖所示:
結(jié)果S11的結(jié)果變成又不對了,如下圖
我說的是“信號線”,不是端口。你的Via模型已經(jīng)碰到了邊界,就好比測量的時候用一個接地金屬塊壓在你的差分線上,完全短路了。
至于第二個問題,建模的時候心要細(xì)些:
端口1和端口2開路,沒連接上金屬。