高速無源鏈路阻抗匹配套路

在仿真優化HFSS復雜模型時，經常會發現，如果優化調整某個結構尺寸，高頻VSWR指標與低頻VSWR指標存在翹翹板現象，按下葫蘆起了瓢！

島主見過有人用高性能服務器優化大型HFSS模型，十個以上的結構尺寸全做參數化，設置好全頻段VSWR指標，然后啟動HFSS優化，7X24小時不停機盲跑。

這種盲目優化，恐怕跑到宇宙毀滅也得不到最優解，急死俺了！

何以解憂？唯有套路。

下圖來自于百度：

芯片~封裝~子板PCB~連接器~高速背板~連接器~子板PCB~封裝~芯片構成的高速無源鏈路，在設計階段，將此鏈路在A、B、C位置斷開成四截：

• 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

如果鏈路對稱，則只需要考慮鏈路的一半，也就是兩截。

當然，仍然可以細分無源鏈路。典型的芯片封裝載板/SIP結構如下圖所示：

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定的傳輸線上，也就是阻抗連續的位置，例如PCB微帶線、帶狀線、同軸電纜。

上圖是差分過孔仿真模型，在橫截面尺寸不變（阻抗連續）的PCB布線處分斷是正常的做法。

有些高頻無源鏈路，由于高頻信號的波長幾乎與橫截面結構尺寸相比擬，仿真或測試TDR指標已經不管用了！

在仿真優化HFSS復雜模型時，經常會發現，如果優化某個尺寸，高頻VSWR指標與低頻VSWR指標存在翹翹板現象，按下葫蘆起了瓢！

怎么辦呢？

要先擼低頻，后擼高頻。舉例說明具體做法：

上圖VSWR曲線是高頻66GHz同軸連接器PCB轉換結構模型的仿真指標

藍線是我們預期的無源鏈路的VSWR指標模板，依據無源鏈路復雜性（或經驗）選擇模板斜率；

紅線在原始模型的VSWR曲線，紅線在8~18GHz低頻段超過模板，先調整某個結構尺寸，強制壓下8~18GHz低頻段的VSWR指標；

然后保持此結構尺寸不變的前提下，再調整無源鏈路的另一個結構尺寸，壓下38~66GHz高頻段VSWR指標；

優化后的模型對應綠線所示的VSWR指標。

此做法隱含的原理是：

低頻是基礎，高頻是大樓。

基礎不牢，地動山搖。

復雜無源鏈路仿真優化套路：

√ 復雜無源鏈路可分斷做仿真優化，分斷位置必須位于橫截面尺寸穩定的傳輸線上，也就是阻抗連續的位置。

√ 優化某個尺寸，高頻VSWR指標與低頻VSWR指標存在翹翹板現象，按下葫蘆起了瓢！怎么辦？要先擼低頻，后擼高頻。