1.3.4　版圖仿真

1. 平衡帶通濾波器版圖仿真

（1）插入仿真端口。執(zhí)行菜單命令【Insert】→【Pin】，單擊鼠標左鍵分別在I/O焊盤和接地焊盤上添加引腳（Pin），如圖1.76所示；按住“Ctrl”鍵不放，依次選中所有的引腳（Pin），在窗口右側(cè)【Properties】下的【All Shapes】→【Layer】的下拉菜單中選擇“l(fā)eads:drawing”。

（2）修改仿真控制設置。執(zhí)行菜單命令【EM】→【Simulation Setup…】，在彈出的新建EM設置視圖對話框中單擊【Create EM Setup View】按鈕，彈出仿真控制窗口，選擇EM求解器的第二種方法（Momentum Microwave）。選擇【Frequency plan】選項卡，修改仿真頻率范圍，在【Type】欄中選擇“Adaptive”，將【Fstart】欄設置為0GHz，【Fstop】欄設置為8GHz，【Npts】欄設置為50。選擇【Options】選項卡，單擊【Preprocessor】，選中【Heal the layout】區(qū)域的“User specified snap distance”選項，將自定義切割距離設置為2.5μm；單擊【Mesh】，選中“Edge mesh”選項；其他項保持默認設置。設置完成后，關閉仿真控制窗口，單擊【OK】按鈕保存設置的更改。

（3）版圖仿真。執(zhí)行菜單命令【EM】→【Simulate】進行仿真，仿真過程中會彈出狀態(tài)窗口顯示仿真的進程，整個仿真過程一般比較漫長。由于此版圖沒有接地，故不以其仿真數(shù)據(jù)結(jié)果來評估此平衡帶通濾波器的性能，待仿真結(jié)束后，直接關閉自動彈出的數(shù)據(jù)顯示窗口。

2. 平衡帶通濾波器聯(lián)合仿真

為評估所繪制的平衡帶通濾波器性能，須進行平衡帶通濾波器聯(lián)合仿真。

（1）創(chuàng)建平衡帶通濾波器模型。在版圖繪制窗口，執(zhí)行菜單命令【EM】→【Component】→【Create EM Model And Symbol…】，在彈出的窗口中單擊【OK】按鈕，再執(zhí)行菜單命令【Edit】→【Component】→【Update Component Definitions…】，在彈出的窗口中單擊【OK】按鈕，完成平衡帶通濾波器模型的創(chuàng)建。

（2）添加平衡帶通濾波器模型。返回“Balanced_Bandpass_Filter_wrk”工作空間主界面，執(zhí)行菜單命令【File】→【New】→【Schematic…】，在新建電路原理圖對話框中修改單元（Cell）的名稱為“balanced bandpass filter-cosimulation”，單擊【Create Schematic】按鈕新建電路原理圖。單擊電路原理圖窗口左側(cè)的【Open the Library Browser】圖標，在彈出的元件庫列表窗口中選擇【W(wǎng)orkspace Libraries】下的“balanced bandpass filter”（即剛剛創(chuàng)建的平衡帶通濾波器模型），單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇【Place Component】，在電路原理圖中添加一個平衡帶通濾波器模型，按“Esc”鍵退出。

（3）添加金屬引線等效電感。將后期芯片封裝所用的200 2m和400 4m金屬引線的等效電感L2=0.3nH和L3=0.6nH添加至聯(lián)合仿真電路中，使聯(lián)合仿真結(jié)果更加接近最終芯片測試結(jié)果。在左側(cè)元件面板列表的下拉菜單中選擇【Lumped-Components】，單擊其中的電感圖標，在右側(cè)的繪圖區(qū)添加一個電感，按“Esc”鍵退出；雙擊該電感，在彈出的參數(shù)編輯對話框中修改L=0.3nH，單擊【OK】按鈕保存參數(shù)的修改；用同樣的方法再添加3個0.3nH的電感和4個0.6nH的電感（也可以先添加兩個電感，修改其中一個的電感值為0.3nH，另一個的電感值為0.6nH，再依次選中這兩個電感，按快捷鍵“Ctrl+C”和“Ctrl+V”進行復制和粘貼）。

（4）添加S參數(shù)仿真器、仿真端口和接地符號。在左側(cè)元件面板列表的下拉菜單中選擇【Simulation-S_Param】，單擊其中的S參數(shù)仿真器，在繪圖區(qū)添加一個S參數(shù)仿真器，再單擊【Term】端口，添加4個仿真端口，按“Esc”鍵退出，然后執(zhí)行菜單命令【Insert】→【GROUND】，放置8個接地符號（或者直接單擊【Simulation-S_Param】下的【TermG】端口，添加4個有接地參考面的仿真端口，再執(zhí)行菜單命令【Insert】→【GROUND】，放置4個接地符號），執(zhí)行菜單命令【Insert】→【W(wǎng)ire】，依據(jù)圖1.28所示的仿真電路模型連接所有元件，完成后按“Esc”鍵退出。

（5）設置S參數(shù)仿真器頻率范圍及間隔。雙擊繪圖區(qū)的S參數(shù)仿真器，設置其仿真起始頻率（Start）為0GHz，截止頻率（Stop）為8GHz，間隔（Step-size）為0.01GHz，單擊【OK】按鈕，得到最終的平衡帶通濾波器聯(lián)合仿真電路圖，如圖1.77所示。

（6）聯(lián)合仿真。執(zhí)行菜單命令【Simulate】→【Simulate】進行仿真，仿真結(jié)束后，數(shù)據(jù)顯示窗口會被打開，參照1.2.2節(jié)中的方法查看并處理dB(Sdd11) 和dB(Sdd12)以及dB(Scc11)和dB(Scc12)曲線，最終結(jié)果如圖1.78、圖1.79所示。

（7）仿真結(jié)果分析。對比圖1.47和圖1.78以及圖1.48和圖1.79可知，此平衡帶通濾波器的理論仿真結(jié)果與電磁仿真結(jié)果吻合較好。電磁仿真結(jié)果顯示：在4.8～5.0GHz范圍內(nèi)，其差模回波損耗|Sdd11|大于18dB，而插入損耗|Sdd12|小于2.3dB；此外，共模抑制|Scc12|在0～7.5GHz范圍內(nèi)大于20dB。