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CST MWS PCB板上的BGA pad端口设置?

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我的模型是PCB板上的BGA pad,其中包括4个GND孔和两对(4个)信号孔,信号从芯片(模型里没有)出来到BGA pad上,经过一小段线到信号孔,然后换到PCB板的内层走出来。现在的问题是,我要给BGA pad加端口,但是加了discrete port(如附件模型所示)以后,算出来的S参数结果明显不对,不知道应该怎么加?请高手指教!
谢谢!
描述:模型文件

BGA_modeling.zip (1684 K)

S参数的结果

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没有工程师指点么?

工程师都去哪里了?

按照惯例,先做雷锋,帮楼主做楼主该做的事情:
模型是一个8层PCB板:

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隐去地和介质,信号线如下:

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端口1、2是50欧姆离散端口连结至地:

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端口3是Multipin Waveguide Port,设置了差模和共模两个模式:

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模型背景是真空,边界Electric,Global Mesh Properties:10、10、10。其它参数就不介绍了。
在MWS运行Transient Solver,只计算Port 3,结果如下:

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看得出,结果确实有问题,不是开路就是短路。
好,雷锋做完了。先谈模型中的错误:

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大家看到这个XZ面的截图的时候应该能想到问题所在了吧?是的,信号线接触到了边界!

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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轴双向延伸一段距离(比如10):

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使得信号线不碰触边界,重新仿真Por3差模,得到:

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从模型的角度,这个至少是可以接受的(S3(1)3(1))。
接下来考虑理论上的问题,楼主的信号线一端使用差模、共模设置,另一端是single-ended的设置(离散端口)。看到DS里已经做了相关设置:

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看到这个连接图我是各种的不懂……,这个仿真到底是要看差模、共模特性还是要看每条线的single-ended特性?如果是差模、共模,MWS里不建议用single-ended做termination,最好使用DMCM(Differential Mode and Common Mode)模式(Nultipin Waveguide Port);或者DS里不能如此设置,external port应该连接ModeConv Module的D和C端,P和N端连接MWS中的single-ended管脚。
假设楼主要观察的是差模、共模特性,两种修改建议:
如果MWS中倾向使用Multipin Waveguide Port,那么对应的DS中的连接建议改为:

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端口1、3的端口阻抗为100欧姆,端口2、4的端口阻抗为25欧姆。运行得到的结果如下:

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另一种可以考虑的方案:在MWS中完全设置为single-ended模式,原先端口3处修改如下:

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DS对应修改为:

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同样,差模端口阻抗100欧姆,共模端口阻抗25欧姆,运行仿真后结果如下:

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对比这两个结果,可以看到数值有差别但是各个类别的参数都在相同的数量级之内,提高仿真准确性应该可以减小这种差别。或者通过理论计算或者实测数据来验证。

接楼上,以single-ended转差共模的那个为参考,这个模型的相关特性:
Differential Mode Return Loss (Both Ends) and Insertion Loss (negative in dB):

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Common Mode Return Loss (Both Ends) and Insertion Loss (negative in dB):

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Transverse Conversion Loss (Both Ends) and Transverse Conversion Transfer Loss (Both Directions) (negative in dB):

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LCL与LCTL和TCL、TCTL对应。
收兵回营!

首先,多谢hefang工程师的雷锋精神,谢谢你付出的时间和精力。
这几天公司服务器更新,所以一直没法上来更新。
按照hefang的说法,我把port3和port4改成discrete port,把Z轴和Y轴都双向延伸了10mil,确实可以出来跟实际比较符合的结果。
模型文件及结果见附件(BGA_modeling_discrete_ports.zip)。

BGA_modeling_discrete_ports.zip

但是还是有一些疑问没有解决,希望hefang和各位工程师不吝赐教。
hefang在4楼针对我开始的模型指出:
先谈模型中的错误:

大家看到这个XZ面的截图的时候应该能想到问题所在了吧?是的,信号线接触到了边界!
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轴双向延伸一段距离(比如10): 使得信号线不碰触边界,重新仿真Por3差模,得到正确结果。
我照这样做了,确实得到了想要的结果,但是事实上在CST自带的例子differential via pair.cst里的port也是设置在边界上的,如下图所示,没有任何问题。

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另外,我又做了一个实验,把我的模型边上没用的部分减小,PCB的尺寸从800mil*600mil缩小到250mil*239.37mil。
过孔的尺寸和位置没有变,trace相应的截断一些,port还是设置的discrete port。如下图所示:
结果S11的结果变成又不对了,如下图

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我说的是“信号线”,不是端口。你的Via模型已经碰到了边界,就好比测量的时候用一个接地金属块压在你的差分线上,完全短路了。
至于第二个问题,建模的时候心要细些:



端口1和端口2开路,没连接上金属。

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