本文摘要(由AI生成):
本文介绍了HFSS软件中Optimetrics模块的参数扫描分析功能,通过该功能可以对模型进行参数化分析,从而得到更精准的模型数据。文章以50Ohm微带线的设计为例,详细讲解了Optimetrics模块的参数扫描分析功能的操作过程及作用。首先,需要添加参数扫描分析设置,包括选择扫描变量、设置扫描范围等。然后,运行参数扫描分析,检查设计的完整性和正确性,最后查看参数扫描分析结果,分析微带线的特征阻抗Z0随着微带线的宽度W0的变化关系。通过这种方法,可以有效地调节微带线的特征阻抗,从而满足工程应用的需求。
HFSS拥有Optimetrics 模块的参数扫描分析功能,能够对模型进行参数化分析,使得工程师在工程应用中得到更加精准的模型数据。
本文用50Ohm微带线的设计方法详细讲解Optimetrics 模块的参数扫描分析功能的操作过程及作用。
如下图建立了一种常见的以RO5880材质为PCB基板的微带线模型,基板厚度h=0.254mm,通过扫描微带线的宽度W0变化来确定微带线的特征阻抗Z0。
设置微带线为金属铜,宽度为W0,基板的厚度为通用的0.254mm,根据如下公式可以对金属线宽的初值进行估算:
得到的线宽初值大致为0.78mm。按照以下步骤在HFSS里简历模型并进行仿真计算。
右键单击工程树下的 Optimetrics 节点,从弹出的菜单中选择【Add】→【Parametric】命令,打开“参数扫描分析设置”对话框,如下图所示。
然后单击对话框中的Add按钮,打开如下图所示的 Add/Edit Sweep 对话框,添加扫描变量。在该对话框中,①处的Variable 项选择变量 W0,②处单击选中 Linear step 单选按钮,③处分别在Start、Stop和Step项输入0.7 mm、0.9mm和0.01 mm,然后单击④处的Add按钮。这样就把变量 width 设置为扫描变量,扫描变化范围为 0.7~0.9 mm。
单击工具栏的绿色勾按钮,
检查设计的完整性以及设计中是否存在错误,如果设计完整且正确,接着单击工具栏的绿色感叹号按钮,
运行参数扫描分析。
分析完成后,可以通过 HFSS 数据后处理模块查看微带线的特征阻抗Z0随着微带线的宽度W0的变化关系。右键单击工程树下的 Results 节点,从弹出的菜单中选择【Create Modal Solution Data Report】→【Rectangular Plot】,打开“报告(Report)设置”对话框,如下图所示。
在该对话框中,①处的X项选择变量 W0,②处的Category列单击选择Port Zo,③处的Quantity列单击选择Zo(Port1),④处的Function列单击选择mag,最后单击NEW Report按钮,此时即新建一个结果报告窗口,显示特征阻抗和微带线宽度 width 之间的关系曲线,结果如下图所示。新建的结果报告窗口名称 XY Plot 1 会自动添加到工程树的 Results 节点下。从图中可以看出,微带线越宽,特征阻抗越小。
微带线的特征阻抗不仅与金属线宽有关,也与介质基板的厚度有关,通过扫描优化介质基板的厚度也能有效调节微带线的特征阻抗,因此本公 众号后期会陆续介绍通过HFSS的多参数扫描及参数优化功能设计50Ohm微带线。