By Chen Yun, Graser
連接器 (Connector) 構造看似簡單，但設計連接器從來不是件容易的事。誠如〈 實用筆記 ｜ 如何為高性能連接器設計提供清晰的訊號方案 〉文章中提及，連接器的設計必須考慮到訊號完整性問題，有些問題無法僅透過 SerDes 發射器和接收器中的等化器來解決。而其中決定電路特性的重要因子 一 S 參數，更與訊號完整性分析息息相關。藉由 S 參數我們可以很好的了解回波損耗、串擾、反射等訊號資訊，進而幫助我們找出訊號完整性問題。
運用 Cadence® Clarity™ 3D 求解器結合 Sigrity™ 3D Workbench，使用者可將例如纜線和連接器等機械結構併入其系統設計，並將電氣機械互連建立為單一模型。再利用平行運算演算法，強調精準度、無限容量與速度三者並行，能幫助使用者快速取得精確可用的 S 參數模型以進行系統分析。
本文將手把手解析如何使用 Clarity 3D Workbench，在複雜 PCB 連接器設計上更有效率地萃取 S 參數。
輸入 MCAD / ECAD 檔案
1. |
選擇 Modeller > Import，載入 PCB 檔案 |
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選擇 Project > Coordinate Systems > WorldCS，並且點擊右鍵選擇 Add Simple UCS 作為一個新的坐標系 |
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3. |
選擇 Modeller > Import 載入 Connector 檔案 |
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連接 Connector 和 PCB
4. |
在 Parts 點擊右鍵並選擇 Joint Components，去連接兩個在不同坐標系的物體。 |
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設定材料和 Net 名稱
在 PCB 檔案部分可以事先在 Clarity 3D Layout 設定好材料、Net 等相關參數，只有 Connector 部分需在 3D Workbench 設定材料等參數。
5. |
SMA_Pin_Unnamed：Material copper and Net name as Signal |
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創建 Ports
6. |
選擇 Parts > Create Rectangle。 |
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7. |
在物件上點擊右鍵並選擇 Pattern > Circular Pattern，去複製其他三個長方形。 |
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同時選取四個物件，並點擊右鍵選擇 Assign Excitations > Coaxial Port，設置 Port name 及 Impedance，最後選擇 OK。 |
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創建 Out Box
9. |
在面上點擊右鍵選擇 Offset Faces / Parts，輸入 40mm 並點擊 OK。 |
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設定和執行模擬
10. |
選擇 Tools > Options > Options，設定模擬。 |
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11. |
點擊 Simulation > Frequency Settings 設定頻率範圍，然後點擊 Refresh，選擇 Near Field。 |
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12. |
選擇 Simulation > Solver，設定以下欄位。 |
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13. |
選擇 Simulation > Mesh Options，設定 Mesh 選項。 |
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選擇 Solver > Simulation > Set up Computer Resource。 |
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15. |
設定欲使用 CPU 數量。 |
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16. |
選擇 Solver > Simulation > Start。 |
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選擇 Solver > Simulation > Performance Check，檢查收斂性。 |
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18. |
模擬結束後，選擇 Solver > Simulation > Results > XY Plot。 |
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藉由上述步驟，就可以利用 Clarity 3D Workbench 更快、更有效率地對 PCB 連接器提取精確的 S 參數，趕快來試著實際操作看看吧 !
結語
新一代的 Clarity 將會是萃取 S 參數的新主流。
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性能 |
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容量 |
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精準度 |
Cadence 最新一代 Sigrity™ X 解決方案，以能進行系統級分析的強大新模擬引擎為特色，並包含 Cadence Clarity™ 3D Solver 的創新大規模分散式結構，更可解決當今頂尖技術人員在 5G 通訊、汽車、超大型規模運算以及航太與國防產業，所面臨到的系統級模擬規模與可擴展性挑戰。最新版本已於日前發佈，想了解新版本中有哪些實用功能?
歡迎填寫下表索取由映陽科技編寫的 「 What’s New in Sigrity 2021.1 」圖文詳解中文版。
欲進一步了解更多 Clarity 系統分析工具應用，亦歡迎聯繫 Cadence 台灣授權代理商 - 映陽科技團隊。
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[技術便利貼] SIGRITY 版本現在稱為 SIGRITY / SYSANLS。SYSANLS 意旨系統分析 (System Analysis)，其中包含 Clarity 3D Solver 和 Celsius Thermal Solver 產品。系統分析產品專注於完整的系統，含括熱、EMI、RF 和提取模擬分析。 |
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