CPW的wave port和lump port 设置

CPW (Coplanar Waveguide) 和 GCPW (Grounded Coplanar Waveguide) 是两种常用的传输线类型，用于高频电路中。它们在结构上有显著的区别，并且各自具有不同的应用优势。

CPW (Coplanar Waveguide)

定义

• 结构：CPW 传输线由一个中心导体和两个位于同一平面上的接地导体组成。这三个导体通常放置在一个介质基板上，中心导体和接地导体之间有一定的间隙。

• 特征：CPW 的设计能够使信号在导体表面传播，同时能较好地控制阻抗和减少寄生电感和电容。

GCPW(Grounded Coplanar Waveguide)

定义

• 结构：GCPW 是在 CPW 的基础上增加了一个底部接地平面。这个接地平面通常放置在介质基板的另一侧，与顶部的接地导体相连。

• 特征：GCPW 通过增加底部接地平面，提供了更好的电磁屏蔽和信号完整性。

Wave port 设置方案

1. 端口宽度 (Wport)

   • 端口的宽度应至少包括中心导体和两侧接地导体之间的间隙。通常建议端口的总宽度为中心导体宽度 (W) 加上两倍的间隙宽度 (2G) 和两侧接地导体的一部分。

   • 一个常见的经验法则是让端口宽度为 CPW 结构总宽度的 3 到 5 倍。这可以确保电磁场在端口区域内充分展开。

2. 端口高度 (Hport)

   • 端口的高度通常应为基板厚度的 2 到 3 倍。如果使用的是厚基板，端口高度应略高于基板厚度。

   • 确保端口高度能够覆盖电磁场的所有主要成分，避免电磁场被截断或过度压缩。

常见问题及解决方法：

• 端口尺寸过小：如果端口矩形尺寸过小，电磁场可能无法完全展开，这会导致仿真结果不准确。确保端口矩形覆盖整个 CPW 结构的横截面。

• 端口位置不正确：端口应与 CPW 结构的边缘对齐，尤其是接地导体的边缘。

• 不匹配的端口阻抗：确保设置的端口阻抗与实际的 CPW 特性阻抗匹配，以获得准确的仿真结果。

lump port设置方法：

集总端口的尺寸设置

1. 连接接地：

   在中心迹线的“末端”稍微超出部分连接侧接地。

2. 分配端口：

   将端口分配给一个矩形，该矩形连接中心迹线与连接的接地，并与中心迹线对齐。

3. 端口宽度：

   端口的宽度不应大于 CPW 迹线本身的宽度。

4. 端口长度：

   端口的长度应大致等于宽度（过长忽略电感分量，过短忽略电容分量）。

5. 端口位置：

   端口应位于基板顶部的同一平面，即使使用 3D 金属物体时也是如此。

附件案例，参见公众号链接：

CPW的wave port和lump port 设置