前景在设计高速PCB时我们经常需要走线打孔换层。在高速领域总会碰到阻抗。提到阻抗时我们总会用各色各样的工具来计算阻抗。我常用计算阻抗软件Si9000。 但是这个软件会比较单一比方我们从BGA出线打孔换层再内层走一段线再打孔导连接器或BGA时Si9000是很难兼顾整条线路的阻抗变化的。所以需要仿真软件来贴近真实环境去仿真。目的这片文章的目的是通过HSFF仿真软件来仿真过孔的阻抗。当90ohm的信号从表层走线经过VIA到达底层的阻抗变化。同时设置多个反焊盘参数验证哪种情况最好。后续还会写其他文章比如走线、BGA、连接器……的模型仿真再最后实现全链路仿真。请关注我后续学习不迷路。软件仿真软件Ansys 的 HSFF文件VIA建模插件Via Wizard V3.1设计资料我上传了本文章实验资料。有初学者可以去下载学学。HFSS 差分过孔仿真模型正文一、Via Wizard 软件操作打开软件长这样显示了4层的叠层我们找个6层的叠层和阻抗表2. 这里加层3. 顺便修改叠层信息设置完叠层就开始设置pad的尺寸先设置信号孔内径8mil外径16mil反焊盘20mil设置GND孔内径8mil外径16mil无反焊盘7. 设置好pad可以开始设置via的结构8. 设置孔结构设置完孔结构可以开始设置仿真参数。因为刚开始使用这个插件我建议先默认后续熟悉参数了可以在这里设置。最后就是生成项目点击生成后等一会插件会自己打开HFSS生成VIA模型并提示已创建可以看到6层TOP和BOT是差分出线内层是GND层如果生成的模型是4层或其他建议先存档留意命名比如zz.txt然后关闭这个软件再关闭HSFF软件。然后以管理员身份打开Via Wizard软件读档重新生成即可。有的电脑没法生成我也不知道什么原因如果生成不了也可以去下载我上传的模型直接仿真。HFSS 差分过孔仿真模型二、HSFF参数设置前面我们已经导好via模型大家有没有发现模型缺一个参数: 差分线的间距。打开Design Properties:弹出界面中找到trace_gap改为5.2mil点击应用修改antipad反焊盘参数输入完anti,弹出界面继续输入参数我们还要设置一个参数使得antipad变大时地孔也能跟着远离信号孔避免被antipad分割到点击应用然后确定关闭界面删除旧激励建立波端口选择L2层为参考面激励建立完成差分设置准备仿真了仿真前设置一下仿真的时间HFSS设置点击确定添加扫参点击确定。15. 保存16. 检查17. 开始仿真等一段时间仿真结束了状态栏是这样报错是3D模型错误。报错是因为我们刚刚设置的扫参anti20-40mil里面anti34时3D模型交叉了比如我下面截图当然仿真数据在anti20-32mil是仿好了。仿真数据读取创建波形S11波形S21波形阻抗波形总结anti 30mil 时过孔阻抗波动最小。最后大家可以试一下4个GND过孔的阻抗模型甚至把仿真频率提到20GHZ、30GHZVIA加上泪滴补偿走线换到内层加背钻VIA孔径变大……看这些变化对阻抗影响有多大。我建议大家可以记录下你们仿真波形写篇文章后面有人问起via阻抗之类问题可以拿出来给他们看看我们的杰作