Глава 4. Методология анализа планарных структур на электродинамическом уровне с помощью программы Momentum

Тема 3. Определение портов

Содержание

  1. Добавление портов в схему
  2. Определение типа порта

Задание портов необходимо для указания места инжекции энергии в схему при моделировании. Поэтому схема должна иметь, как минимум, один порт. Определение портов осуществляется в два этапа:

  1. Порты добавляются в схему при ее формировании в графическом редакторе.
  2. Проводится установка типа порта.

1. Добавление портов в схему

Необходимо учесть следующие соображения при выполнении данной операции:

  1. Компоненты или поверхности, к которым присоединяются порты, должны быть на металлизированных слоях или подключены к ним. Порты не могут напрямую соединяться с перемычками.
  2. Сделать так, чтобы порты на краях стуктуры, куда они добавляются, были сориентированны таким образом, чтобы стрелка находилась вне объекта и под прямым углом.
  3. Сделать так, чтобы соединяемые порт и объект находились на одном слое подложки. Поэтому в листинге Entry Layer необходимо выбрать именно этот слой.
  4. Порт обязательно должен быть подключен к объекту. Если он находится на свободном месте (вне схемы), то симулятор автоматически его подключит к краю закрытого объекта.

Содержание


2. Определение типа порта

В программе используется 6 типов портов, основное назначение которых приведено в табл.1

Таблица 1.

Тип порта
Описание
С каким элементом контактирует
Объект применения
1
Single (по умолчаню)
Этот порт калибруется, чтобы устранить любую ошибку на границе порта. Эти порты на слоях с щелевыми структурами имеют полярность. Если порт не определен другим типом, то он принимается как Single.
Край объекта.
Слой с полосковой или щелевой структурой.
2
Internal
Этот порт не ка либруется. Он полезен при организации соединений с сосредоточенными элементами или для представления других соединений в схеме.
Край или поверхность объекта.
Слой с полосковой структурой.
3
Differential
Два порта спротивоположной полярностью.Пара портов моделируется как одиночный порт (Single).
Край объекта.
Слой с полосковой структурой.
4
Coplanar
Два порта с противоположной полярностью. Пара портов модели моделируется как одиночный порт.
Край объекта.
Щелевая структура.
5
Common mode
Два и более портов, обладающих одинаковыми потенциалами и полярностью. Порты моделируются как одиночный порт.
Край объекта.
Полосковая структура.
6
Ground reference
Означает простое заземление для портов №1,2 и 5.
Край или поверхность объекта.
Полосковая структура.

Содержание

2.1. Одиночный порт (тип Single)

Для его определения необходимо выполнить следующую последовательность шагов:

  1. Выбрать опцию Momentum>Port Editor.
  2. Выбрать порт, для которого необходимо провести назначение типа.
  3. В окне редактора портов (Port Editor) под опцией Port Type выбрать строку Single.
  4. Ввести в поля Real и Imaginary действительное и мнимое значение портового импеданса.
  5. Для организации сдвига плоскости отсчета порта необходимо ввести величину сдвига в поле Reference Offset и выбрать единицы измерения. Положительное значение перемещаем границу порта внутрь схемы, а отрицательное - от схемы.
  6. Кликнув "OK", добавить добавить исправления в определение порта. С помощью использования ссылочных плоскостей отсчета можно менять (виртуально) положения портов на полосковой структуре без изменения рисунка схемы.Например, можно оценить S-параметры скачка ширины при различных условиях, как показанно на рис. 1.

Рис. 1 S-параметры скачка ширины полосковой линии

Рис. 1 S-параметры скачка ширины полосковой линии

Содержание

2.2. Определение внутреннего порта

Пример использования внутренних портов показан на рис. 2

Рис. 2 Пример использования внутренних портов

Рис. 2 Пример использования внутренних портов

Для определения порта необходимо:

  1. Выбрать опцию Momentum>Port Editor.
  2. Выбрать порт, для которого требуется установить этот тип.
  3. Кликнуть Apply.

Содержание

2.3. Определение дифференциального порта (Differential)

Такие порты обычно могут быть использованы в тех случаях, когда одиночные порты возбуждаются нечетными модами. Поэтому, чтобы учесть эффект появления электрического поля между портами, нужно использовать данный тип портов, обладающих следующими свойствами:

Пример использования дифференциального порта приведен на рис. 3

Рис. 3 Дифференциальный порт

Рис. 3 Дифференциальный порт

Чтобы определить порт, необходимо:

  1. Выбрать опцию Momentum>Port Editor.
  2. Выбрать порт для которого проводиться установка типа. Запомнить номер порта.
  3. В диалоговом окне редактора портов под опцией Port Type выбрать пункт Differential.
  4. Под опцией Polarity сделать выбор Normal.
  5. Apply.
  6. Выбрать второй порт.
  7. В редакторе Port Editor под опцией Port Type выбрать строку Differential.
  8. Под опцией Polarity выбрать Reserved.
  9. Под опцией Assotiate.. ввести номер предварительно выбранного порта.
  10. Apply.
  11. Повторить эти шаги для дифференциальной пары портов в схеме.
  12. Кликнуть "OK".

Содержание

2.4. Определение копланарного порта (Coplanar)

Этот тип порта используется обычно в схемах, содержащих копланарные тракты. Данные порты обладают следующими свойствами (рис. 4)

Рис. 4 Копланарные порты

Рис. 4 Копланарные порты

Последовательность действий по определению данного типа порта аналогична манипуляциям с дифференциальным портом. Необходимо быть осторожным при назначении полярности копланарных портов, так как некорректный выбор может привести к изменению фазы S-параметров на 180 градусов. Для проверки полярности следует увеличить в редакторе район портов. При этом будут заметны две стрелки. Одна из них появляется в момент, когда вы добавляете порт в схеме. Вторая появится после того, как будут рассчитаны параметры декомпозиции и будет указывать направление напряжения над щелью( рис. 5).

Рис. 5 Указатели полярности напряжения и порта

Рис. 5 Указатели полярности напряжения и порта

Для определения копланарных портов необходимо:

  1. Выбрать опцию Momentum>Port Editor
  2. Выбрать порт, которому необходимо назначить этот тип и запомнить его номер.
  3. В диалоговом окне редактора портов выбрать имя Coplanar.
  4. Под пунктом Polarity выбрать опцию Normal.
  5. Кликнуть Applay.
  6. Выбрать второй порт и установить для него опцию Coplanar.
  7. Под пунктом Polarity выбрать опцию Reserved.
  8. Под пунктом Associate ввести номер предварительно выбранного порта.
  9. Кликнуть Apply.
  10. Повторить вышеприведенные шаги для другой пары портов схемы.
  11. Нажать Ok.

Содержание

2.5. Определение одномодового порта

Этот тип портов используется в проектах, когда полярность сигналов в двух и более портах одинаковая ( распространяются четные моды). Они обладают следующими свойствами:

Рис.6 Пример назначения одномодового порта

Рис.6 Пример назначения одномодового порта

Как видно из рис. 6 , исходные номера портов p1, p2, p3, обозначенные при формировании устройства, затем объединяются в один одномодовый порт p1 и S-параметры будут определяться только относительно него. Для задания этого типа порта необходимо выполнить аналогичную предыдущим двум вариантам последовательность действий, указав под пунктом Port Type имя Common Mode. При объединении нескольких исходных одиночных портов (под пунктом Associate) все они получают одинаковый номер.

Содержание

2.6. Определение заземленных ссылок

Для добавления заземляющей ссылки необходимо:

  1. Выбрать опцию Momentum>Port Editor
  2. Выбрать порт, который необходимо установить как заземленный.
  3. В качестве типа порта указать имя Ground Reference.
  4. Под полем Associate ввести номер одиночного или ассоциированного (копланврного и т.п.) порта, который необходимо заземлить. При этом допускается, что расстояние между портом и заземляющей плоскостью электрически мало.
  5. Кликнуть Ok.

Содержание


Назад     Оглавление     Вперед