HFSS和CST應(yīng)用于過孔模型的協(xié)同仿真研究

        過孔常見于印刷電路板或封裝結(jié)構(gòu)，其目的是提供不同板層之間的電氣連接。最初，過孔對通過它們的信號幾乎沒有影響。隨著數(shù)據(jù)速率不斷增加，信號上升時間的下降，過孔的電氣特性也要充分考慮。現(xiàn)在，通過準(zhǔn)確的建模對高速互連系統(tǒng)的信號完整性是非常重要的。通常越是高速的環(huán)境，通孑L應(yīng)該越小越好，這是因為分布效應(yīng)與通孔的尺寸成正比；除了離散效應(yīng)以外，通孔的尺寸是和布線密度與制作成本成反比的。這里，我們只探討通孔對高速數(shù)字系統(tǒng)的影響，尤其是通孔所衍生的電容和電感分布效應(yīng)。
        本文基于過孔的實際參數(shù)，利用HFSS和CST建立了6層高速PCB板過孔的全波分析理論模型。在1~10GHz頻段，研究過孑L的四個重要參數(shù)，包括孔徑及內(nèi)外徑的差值比、過孔長度、基板介電常數(shù)等，對信號傳輸性能的影響；并選擇射頻常用頻點，一5GHz進(jìn)行了仿真驗證，得到了優(yōu)化信號完整性的設(shè)計參數(shù)：內(nèi)徑不大于10mil，外徑不大于25mil，過孔長度小于55mil，內(nèi)外徑差值越大越好，比值優(yōu)化為l：2.3。仿真結(jié)果表明：理論模型是實際有效的，并且優(yōu)化的設(shè)計參數(shù)可以保證過孔的阻抗連續(xù)性和較小的反射損耗、插入損耗。這對高頻PCB板的設(shè)計有很好的指導(dǎo)意義。

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