高速無(wú)源鏈路阻抗匹配套路

在仿真優(yōu)化HFSS復(fù)雜模型時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果優(yōu)化調(diào)整某個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸，高頻VSWR指標(biāo)與低頻VSWR指標(biāo)存在翹翹板現(xiàn)象，按下葫蘆起了瓢！

島主見(jiàn)過(guò)有人用高性能服務(wù)器優(yōu)化大型HFSS模型，十個(gè)以上的結(jié)構(gòu)尺寸全做參數(shù)化，設(shè)置好全頻段VSWR指標(biāo)，然后啟動(dòng)HFSS優(yōu)化，7X24小時(shí)不停機(jī)盲跑。

這種盲目?jī)?yōu)化，恐怕跑到宇宙毀滅也得不到最優(yōu)解，急死俺了！

何以解憂？唯有套路。

下圖來(lái)自于百度：

芯片~封裝~子板PCB~連接器~高速背板~連接器~子板PCB~封裝~芯片構(gòu)成的高速無(wú)源鏈路，在設(shè)計(jì)階段，將此鏈路在A、B、C位置斷開(kāi)成四截：

• 芯片封裝載板~子板PCB

• 子板PCB~高速連接器~背板

• 背板~高速連接器~子板PCB

• 子板PCB~芯片封裝載板

如果鏈路對(duì)稱，則只需要考慮鏈路的一半，也就是兩截。

當(dāng)然，仍然可以細(xì)分無(wú)源鏈路。典型的芯片封裝載板/SIP結(jié)構(gòu)如下圖所示：

上圖這樣的芯片封裝載板~子板PCB這段鏈路還可細(xì)分為以下兩段：

• 芯片~Bonding~封裝載板

• 封裝載板~BGA焊球~子板PCB

分段位置必須位于橫截面尺寸穩(wěn)定的傳輸線上，也就是阻抗連續(xù)的位置，例如PCB微帶線、帶狀線、同軸電纜。

上圖是差分過(guò)孔仿真模型，在橫截面尺寸不變（阻抗連續(xù)）的PCB布線處分?jǐn)嗍钦５淖龇ā?/span>

有些高頻無(wú)源鏈路，由于高頻信號(hào)的波長(zhǎng)幾乎與橫截面結(jié)構(gòu)尺寸相比擬，仿真或測(cè)試TDR指標(biāo)已經(jīng)不管用了！

在仿真優(yōu)化HFSS復(fù)雜模型時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果優(yōu)化某個(gè)尺寸，高頻VSWR指標(biāo)與低頻VSWR指標(biāo)存在翹翹板現(xiàn)象，按下葫蘆起了瓢！

怎么辦呢？

要先擼低頻，后擼高頻。舉例說(shuō)明具體做法：

上圖VSWR曲線是高頻66GHz同軸連接器PCB轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)模型的仿真指標(biāo)

藍(lán)線是我們預(yù)期的無(wú)源鏈路的VSWR指標(biāo)模板，依據(jù)無(wú)源鏈路復(fù)雜性（或經(jīng)驗(yàn)）選擇模板斜率；

紅線在原始模型的VSWR曲線，紅線在8~18GHz低頻段超過(guò)模板，先調(diào)整某個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸，強(qiáng)制壓下8~18GHz低頻段的VSWR指標(biāo)；

然后保持此結(jié)構(gòu)尺寸不變的前提下，再調(diào)整無(wú)源鏈路的另一個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸，壓下38~66GHz高頻段VSWR指標(biāo)；

優(yōu)化后的模型對(duì)應(yīng)綠線所示的VSWR指標(biāo)。

此做法隱含的原理是：

低頻是基礎(chǔ)，高頻是大樓。

基礎(chǔ)不牢，地動(dòng)山搖。

復(fù)雜無(wú)源鏈路仿真優(yōu)化套路：

√ 復(fù)雜無(wú)源鏈路可分?jǐn)嘧龇抡鎯?yōu)化，分?jǐn)辔恢帽仨毼挥跈M截面尺寸穩(wěn)定的傳輸線上，也就是阻抗連續(xù)的位置。

√ 優(yōu)化某個(gè)尺寸，高頻VSWR指標(biāo)與低頻VSWR指標(biāo)存在翹翹板現(xiàn)象，按下葫蘆起了瓢！怎么辦？要先擼低頻，后擼高頻。