如何使用ChannelExpert在頻域仿真時模擬溫升及加工損耗的影響？

前言

對于高速PCB而言，降低信號的傳輸損耗對于保證高速PCB的電氣性能至關重要。在PCB投板之前，一般通過仿真軟件評估傳輸線的損耗情況。如果仿真軟件未考慮溫升及加工損耗的影響，這有可能導致仿真結果跟實際測試數據偏差加大，進而影響仿真結果的可參考價值。因此，在仿真中，如何將溫升及加工損耗的影響加進來，就成為一個迫切的需求。

ChannelExpert 中模擬溫升及加工損耗影響的流程

1.設置溫升系數配置表及其路徑

溫升系數及配置路徑由用戶設置。不同板材，在不同頻率下的系數，由用戶根據實際經驗值填寫。配置表及路徑設置后，軟件會自動根據仿真通道中用到的傳輸線（TML）與配置表中的信息進行查表映射，并按照既定的運算規則完成計算。配置表的保存格式是.csv格式，如下：

圖 1

溫升系數配置表

第一列是板材名稱，第一行頻點信息，單位GHz。板材名稱與頻點交叉處是溫升系數值。軟件中通過導入.tsf文件建立Substrate，然后，以tsf名字中板材名字跟溫升系數配置表中的板材名進行一一對應。例如，tsf命名規則為：EM890_xxx _xxx_xxx.tsf，軟件會根據第一個下劃線‘_’前的EM890自動精確匹配配置表中的EM890，找到后，在TML中會顯示溫升系數。

所以，溫升系數配置表中的板材名字填寫正確很重要，它將決定軟件能否根據tsf名找到配置表中的溫升系數。軟件中顯示溫升系數的TML會參與溫升及加工的計算，否則，不參與計算。 打開ChannelExpert后，點擊工具欄上的General Options，然后選擇Others下的IsShowTempRiseCoefficient，配置csv路徑。

圖2

配置溫升系數庫路徑

2.添加tsf文件及配置TML

在工具欄中選擇Application下的Pre-Layout建立通道，然后在Project Manger下，選中Substrate右鍵點擊Add Substrate，然后，在彈出的界面中，點擊Browse，選擇.tsf文件，跟tsf同名的Substrate將自動建立到Project Manger下的Substrate欄位。 接著，就可以給通道中的Element賦上TML模型，當選擇有溫升系數的Substrate時，會在界面顯示對應的溫升系數，用戶可在此界面修改溫升度數，默認為50度。只有Thru通道上的TML會參與到溫升及加工損耗的計算，Fext/Next上的TML不會參與計算。不參與計算的TML，在界面不顯示溫升系數。

圖 3

通過tsf文件添加Substrate

圖 4

配置有溫升系數的Substrate

3.添加仿真設置

在Project Manger下，選中Analysis右鍵，然后選擇Add Serdes Analysis，在彈出的對話框中，Compliance配置Fb值；通過是否勾選Output Temp Rise決定是否進行溫升損耗計算及輸出；通過是否勾選Output Processing Loss決定是否進行加工損耗計算及輸出。默認Processing Loss的系數為0.04。連接器的數量及溫升，默認分別為2及50度。

圖 5

仿真配置

4.查看溫升及加工損耗結果

完成以上配置后，Serdes Channel Analysis會自動添加到Analysis下。選中Serdes Channel Analysis右鍵選擇Analyze進行分析，仿真結束后，結果會自動輸出到Results下的IL曲線上。TEM./dB對應溫升損耗值，MANU./dB對應加工損耗值，Total/dB對應Y+TEM+MANU和的值。

圖 6

結果查看

5.生成報告

選中Project Manger下的Project，點擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中，選中Export Channel，選中需要生成報告的channel，軟件可自動將帶有溫升與加工損耗的結果輸出到Microsoft Office或WPS Office格式的報告。

圖7

生成報告

總結

本文介紹了如何使用ChannelExpert在頻域仿真時模擬溫升及加工損耗的影響。首先，用戶需要指定溫升系數配置路徑，然后，軟件會將溫升系數跟傳輸線長度與溫度自動按照既定規則進行映射，這時用戶只需配置tsf文件與TML屬性。其次，在仿真設置中，用戶通過勾選的方式，模擬溫升及加工損耗的影響，仿真結果直接顯示在軟件中查看。最后，用戶可選擇是否輸出仿真報告。整個流程簡單，易上手，極大節省了用戶手動計算溫升與加工損耗的時間，避免了一些人為的錯誤，提高了工作效率。

審核編輯：劉清