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1、版图导入、编辑、仿真简明教程安捷伦科技EEsof EDA 应用工程师谢成诚Cheng-cheng_ 2009-10-27 本教程主要对象为Layout 工程师及数字信号处理工程师。在已有版图的情况下，在ADS 中通过电磁场仿真，得到信号通路的S 参数。默认对象已经参加过安捷伦ADS基础培训。本教程使用软件版本为ADS2009。在 Layout 界面下，选择File/Import ，导入文件类型选择ADS2006A Gerber Viewer ：点击 OK 后，会出现 Gerber Viewer 界面。在打开文件界面下，选择所有需要导入的 Gerber 层：点击 Layer 进行查看。 确定 G
2、erber 文件从顶层到底层输入。如果输入顺序有误，将 Gerber 文件命名为L1、L2 等，便于Gerber Viewer 识别。下面给出了Cadence、Mentor 生成的 Gerber 文件导入后的情况，可见其具体的层定义并不完全相同。Cadence 生成的 Gerber 文件每一层由几个部分组成。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 不论是以上哪种格式的Gerber 文件，只要顺序正确，在Layout 界
3、面中都可名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - 以被正确识别而无须重新进行层映射。在 Gerber Viewer 中选择 Tools/Gerber Union，将 Gerber 文件转化为ADS可以直接识别的EGS格式。只需要更改适当的输出文件名及路径，其余选项保持默认设置。再在 Layout 界面下选择File/Import ，指定文件格式为EGS Archive Format，并给定文件位置。名师资料总结 - -
4、-精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 现在可以在Layout 界面中观察每一层。在Options/Layer 选项下可以查看层对应关系：使用过孔导入Designkit，可以将对应过孔快速导入。在安装Drill_Import designkit 后， Layout 界面会出现一个新菜单Drill Import 。选择相对应的文件格式，并进行设定。特别要注意正确设定数字位数。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -
5、 - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 现在，找出需要进行分析的线路，删除无关的走线等。使用两个有效命令可以帮助我们快速进行编辑：Crop 及 Chop。在选中所有物体后， 使用 Crop 可以保留选择的部分；而 Chop 与之相反， 为删掉选中的部分。可以得到需要分析的信号线。建议将其另存为一个名字。如下路径为从高速接头到芯片的走线。还需要对基片叠层情况进行设置。选择 Momentum/Substrate/Create/Modify,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -
6、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 首先设置基片情况。要对每一层进行命名，并制定其厚度、介电常数及损耗。需要注意的是，基片的第一层和最后一层应该是空气（FreeSpace） 。叠层设置好以后，进行覆铜的设置。最好设置金属层的延伸情况，并指定其厚度。对于差分信号线的仿真，金属厚度对差分阻抗的影响非常大。利用 EMDS/3D EM Preview 可以观察走线的三维情况，包括过孔、反过孔等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
7、- - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 如果将整个电路进行电磁场仿真，需要较长的仿真时间。观察走线可以发现，除了在输入、输出端存在焊盘、过孔之外，较长的差分线走线不存在换层情况，即差分线都集中在第三层。则可以将整个走线分割成三个部分：输入、差分线、输出。输入、输出考虑所有层的效应，而差分线仅需要考虑上下两层地/电源层。最后在原理图中将三个部分级联起来得到总的效应。通过这样的设置可以节约大量的仿真资源及时间。使用 Crop 命令，截取输入端，命名为cut_input 。设置当前层为_1，在焊盘边缘
8、及差分线末端加上端口。在两个输入端口的旁边焊盘上还需要再加上两个端口，并制定为端口1，2 的参考地。此项在Momentum/Ports/Editor中进行设置。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - 使用 3D EM Preview 可以更深入了解参考地的含义。如图箭头所指，可以理解为箭头尾部对应端口的负极，箭头头部对应端口的正极。类似于我们的同轴线内导体和中间的焊盘相连，外导体焊在旁边和地平面相连的焊盘上。在此若不正
9、确指定端口的参考地，则参考地为无穷远处大地，这将导致仿真结果错误。而差分信号对由于旁边存在无限大的地平面，系统能够指定最近的地平面为其参考地平面。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 接下来进行仿真网格设置。在Momentum/Mesh/Setup下设置网格属性。由于金属层已设置厚度，可以关闭边缘网格 （Edge Mesh） ， 打开侧壁电流 （Horizontal side currents ） ，这样可以在保证仿
10、真精度的前提下大大缩短仿真时间。网格剖分频率按需要仿真的最高频率进行设置。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - 由于仿真对象几乎不存在电磁辐射，可以将 Momentum 仿真模式由MW （默认状态）更改为RF模式，这也将大大节约仿真时间。在 Momentum/Simulation/S-Parameters下进行仿真设置。 选择扫描模式为自适应（Adaptive ） ，系统会自动根据S参数收敛情况选择取点频率及点数；选
11、择仿真频率由直流到8GHz， 最大点数为50 个，完成后，单击 Add to Frequency Plan List加入到仿真序列中。单击Simulate，开始仿真。仿真完毕后， 选取 Momentum/Component/Create/Update来新建一元件， 供原理图调用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 同理，对中间段cut_diff_line 、输出端cut_output进行设置，生成对应的原件。新建
12、一原理图，从元件库中分别加入三段电磁场仿真对应元件。再加入两个端口，更改参考阻抗为100 Ohm：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 最后将三个原件连接起来，并加入 S参数仿真控制器，设置仿真频率从0 至8GHz，步进 0.01GHz。仿真完毕后，在数据显示窗口加入S11 及 S21。可见，整个网络没有明显谐振，性能良好。至此，完成了版图的导入、编辑以及原理图和Layout 共仿真的工作。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -