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Sigrity Power SI 3D-EM Full Wave Extraction模式如何仿真分析玻纤效应操作指导Sigrity Power SI 3D-EM Full Wave Extraction模式可以进行玻纤效应仿真分析，但是会占用非常大的计算内存，具体操作如下以为demo_SIM-L4.spd例进行操作说明2D视图3D view是一个两层的PCB，top层一对差分走线，第二层是地平面具体操作如下Frequency Min设置起始频率，这里设置为1e+08Hz（100Mhz），推荐10Mhz或者

方便读者能够快速上手和学会Sigrity Power SI 的功能，将Sigrity Power SI 仿真分析教程与实例分析专栏所有文章对应的实例文件上传至以下路径。

高速差分过孔的优化是仿真分析中比较重要的一个环节，Sigrity Power SI 的3D-EM Full-Wave HSSO模式就是对高速差分过孔结构进行优化一个工具，可以不同的参数进行假设分析，并且和模板进行比较，挑选一个最佳的case。可以看到原始方案的结构只有在超过16.64Ghz的时候才不达标，以下的频段都是达标的，说明只要该差分信号运行频率不超过16.64Ghz，这么过孔结构就是pass的。Keepout1是直径为32mil的圆形，Keepout1长40mil，宽32mil的矩形。

Sigrity Power SI 3D-EM Full-Wave HSSO模式支持直接从.exml文件中提取高速过孔结构，然后进行仿真.该文件是从Allegro里面生成的，如何生成，具体操作如下，以Allegro172版本为例。如何创建高速差分过孔结构eml文件操作指导。保证所有需要做到.exml文件中层面都打开。切割顺序和区域如下图，1 2区域不能重叠。.exml文件如下图。

Sigrity Power SI的3D-EM Capacitance Extraction模式可以方便地提取3D结构网络的容值，包括寄生电容以及耦合电容，同时还能观测哪些位置的容性耦合较大，如何提取和观测，以以下图为例。这是一个wirebond的封装基板，包括wirebond金线也纳入仿真。模式如何进行电容的提取操作指导。A0和vss的互容如下。

Sigrity Power SI 3D-EM Inductance Extraction模式如何进行电感的提取操作指导(一)详细介绍了如何提取电感，以上是手动定义source和sink，如果SPD文件中有component，则可以直接自动定义source和sink，以下图为例。这是一个根据网络切割好的封装基板结构，如何自动设置source，sink和提取电感，具体操作如下。模式如何进行电感的提取操作指导(二)

Sigrity Power SI使用3D-EM Inductance Extraction模式可以进行电感的提取，以下图为例。以Sig_N：：src1为例，7.2304是自感，2.0862是Sig_N和Sig_P的互感。Vss有两个src，数值分别代表src1到snk1的自感和src2到snk1的自感。signal net Max Edge Length设置为0.3mm。Meshing Algorithm网格算法设置为Dmesh，模式如何进行电感的提取操作指导(一)XYZ参数都设置为10mm。

Sigrity Power SI 3D-EM Full Wave IC模式是更高精度的3D全波电磁场分析工具，操作流程和3D-EM Full Wave Extraction SOC deembeding去嵌模式类似.唯一不同的是3D-EM Full Wave IC模式使能了Advantage边界条件模式，以下图为例。是一个简单的线圈结构，需要做的是将中间线圈部分去嵌，只观测左半部分和右半部分S参数级联后的结果。由于去嵌模式无法观测远近场，所以Near和far field都无需勾选，其它参数默认即可。

Sigrity Power SI 3D-EM Full Wave Spatial模式主要应用是在电流源(噪声)的激励下观测3D结构（如射频芯片、芯片RDL、封装或PCB）的远场辐射和近场分布，同时也可以观测平面间的电压频域曲线。从曲线结果来看，3D-EM Full-Wave Spatial模式和2D Noise couple analysis模式一样，都是设置两个噪声源，然后观测噪声源的电压频域曲线。如何观测两个平面间的电压噪声频域曲线，具体操作如下。如果添加了两个测试点的话，电压频域曲线如下。

Sigrity Power SI 3D-EM Full-Wave Extraction模式除了可以对信号进行S参数的提取，同样地也支持对电源地，也就是PDN系统的S参数提取，以一个简单的电源地平面组成的腔体进行S参数的提取，如下图。模式如何进行S参数提取和观测3D电磁场和远场实例分析(三)-电源地平面腔体结构。Ref Z设置为0.1ohm，port width设置为0.1mm。一个两层板，top层是电源，bottom层是地。Pattern 2D结果如下。Pattern 3D结果如下。

本例中以一个三段单端走线结构用3D-EM Full-Wave Extraction模式进行实例分析，如下图。模式如何进行S参数提取和观测3D电磁场和远场实例分析(二)-3段单端走线结构。一个简单的两层板，top层走了3段单线，bottom层是参考平面。Pattern 2D结果如下。Pattern 3D结果如下。可以看到回损还是比较大的。

Sigrity Power SI 3D-EM Full Wave Extraction模式如何进行S参数提取和观测3D电磁场和远场操作指导(一)详细介绍了3D-EM Full Wave Extraction全波S参数提取，下面以一个差分过孔结构进行实例分析，以下图为例。模式如何进行S参数提取和观测3D电磁场和远场实例分析(一)-差分过孔结构。是一个简单的4层板，top换层到bottom层的差分过孔结构。起始频率为100Mhz，截止频率为20Ghz，线性扫描。上面那根曲线是插损，下面那根线是回损。

模式如何进行S参数提取和观测3D电磁场和远场操作指导(三)-去嵌Sigrity Power SI 3D-EM Full Wave Extraction模式如何进行S参数提取和观测3D电磁场和远场操作指导(三)-去嵌。one_trace_CuttingZoneSoc_2_O是CuttingZoneSoc_2区域边界开路的spd文件。one_trace_CuttingZoneSoc_2_S是CuttingZoneSoc_2区域边界短路的spd文件。

在Sigrity Power SI 3D-EM Full Wave Extraction模式如何进行S参数提取和观测3D电磁场和远场操作指导(一)详细说明了在3D模式下如下进行S参数的提取和远近场的观测，由于结构比较简单，对整个结构进行仿真，时间和运算也不算特别久，如果对于复杂的结构，则需要对结构进行分区，分多次仿真，然后将结果整合到一起，可以缩短仿真时间和提高成功率。Port length ：port的长度，默认也为1倍线宽。Port width：port的宽度，默认设置为1倍线宽。

Sigrity Power SI的3D-EM Full Wave Extraction模式是Power SI的3D全波提取工具，相比于2D提取，3D全波提取的结果更为精确，且支持设置跨平面的port，也就是lump port，这是2D提取所不支持的.XYZ的数值设置为5到10倍的top层铜到bottom层铜之间介质的厚度，本例中边界条件设置为ABC(吸收边界条件)，代表完全吸收，也是应用较多的场景。和2D EMC simulation不一样，phi角的范围是0-180度，也就是个完整的球体，不再是个半球。

Sigrity Power SI Multiple Structure Simulation模式如何进行跨板级联仿真操作指导(一)和Sigrity Power SI Multiple Structure Simulation模式如何进行跨板级联仿真操作指导(二)介绍了PCB到DIE的级联和仿真，但是DIE都是以bnp文件形式进行级联的。MS_Simple_104_die.spd是DIE的layout文件。MS_Simple_104_pkg.spd是PKG的layout文件。如何搭建，具体操作如下。

Sigrity Power SI Multiple Structure Simulation模式如何进行跨板级联仿真操作指导(一)中详细介绍了封装基板的级联S参数仿真，下面介绍如何将这个封装基板和PCB级联在一起进行S参数的提取。D1_081913_134912_11968.bnp是D1 block的S参数文件。D1_081913_134912_11968.ckt是D1 block的MCP文件。D2_081913_134947_11968.bnp是D2 block的S参数文件。

也就是说这Multiple Structure Simulation模式的建模必须要有spd文件参与，观测跨板级联的观测port是SPD文件上的port.Sigrity除了支持板级S参数的提取，同时也支持跨板级联S参数的提取，Multiple Structure Simulation模式就是为此而生的。注意这里的port都是PKG block上的port，由于D1和D2都是S参数文件，所以它们的port是不会在这里体现的.D1_081913_134912_11968.bnp是D1 block的S参数文件。

前提是Model Extraction中正确定义了分离器件的参数，且电源和信号网络也同样使能了且定义了port，Model Extraction模式同样会将考虑电源port对信号port产生的影响考虑进去从而生成S参数。Sigrity Power SI的VR noise Metrics check模式本质上是用来评估和观测器件的电源网络的耦合对于信号的影响，输出S参数以及列出具体的贡献值。电源port对信号port的影响以数字的形式列出来，数值越大，代表影响越大。左侧是一列是每个信号的port。

如果中间有分离器件，比如AC电容，那么在设置group过程中就会弹出设置through pin的设置，软件会自动将分离器件前后两端的网络合并成一个网络，然后在check component这一步，设置分离器件的参数。关闭第一组的曲线视图，可以看到最后两组信号有脉冲信号，因为存在远端串扰，曲线就是最后两组信号接收端的远端串扰时域电压曲线。右侧的仿真让当前信号不使能，其它信号都使能且同相传输，在当前信号的接收端观测远端串扰值。左侧的仿真假设所有信号信号都不使能，仅仅使能需要仿真的当前信号，然后得到数值，

Sigrity Power SI可以方便快捷的进行谐振分析，谐振分析的目的是为了分析电源地平面组成的腔体的谐振频率以及谐振幅度，让频率在谐振频率附近的信号避开谐振腔，以及添加相应的电容来降低谐振峰值.该例中所有的网络都是unnamed nets，所以勾选unnamed nets即可。也就是从最开始出现的最小谐振的频率开始，往后计算，总共统计10个谐振频率。因为本例中低频段的滤波做的很好，谐振峰值被压制的很低，所以品质因数都很小。当10GHZ的信号处于这个谐振腔内，会受到较大的干扰。

基频是基于激励信号参数来生成的，可以看到激励信号是正弦信号，最后的数字10n就是信号的周期，T=10ns，换算成频率f=1/T=1/10ns=0.1Ghz=100Mhz。当勾选fix phi的时候，不管fix的角度是多少度，theta的角度就是90度，辐射点连接起来的路径就是一个四分之一圆形，也就是红色的四分之一圆形。当勾选fix theta的时候，不管fix的角度是多少度，phi的角度就是360度，辐射点连接起来的路径就是一个圆形，也就是红色的圆圈。

Sigrity除了可以进行交流噪声分析，同样也可以进行压降仿真分析，以下图为例.Sink2和sink3的交变电流为1A。模式如何进行压降仿真分析操作指导。

Sigrity Power SI Noise coupling analysis模式如何观测PDN系统的交流耦合噪声以及平面间电压波动操作指导(二)中观测到在461Mhz处仍然存在谐振峰值，所以继续添加对应频段的电容在谐振点。所以Noise coupling analysis可以直观快捷地观测PDS系统的噪声波动以及谐振峰值和频率，目的是为了添加适合的电容组合配置来压制谐振噪声。模式如何观测PDN系统的交流耦合噪声以及平面间电压波动操作指导(三)

Sigrity Power SI Noise coupling analysis模式如何观测PDN系统的交流耦合噪声以及平面间电压波动操作指导(一)中看到在四个角落出现了较大的谐振，且噪声源在61Mhz和501Mhz处出现较大的谐振峰值.所以为了压制谐振峰值，需要在谐振点放置对应谐振频率的电容，如下。双击视图中的谐振峰值点，点击ok，可以添加曲线到2D频域曲线图。IDC0508_1的RLC参数。放置电容后的SPD文件如下。0508_1的RLC参数。0508_2的RLC参数。0508_3的RLC参数。

Sigrity powerSI的noise coupling analysis模式支持对PDS系统进行噪声耦合分析，且同时可以观测层间电压波动。如何使用Noise coupling analysis模式观测PDN系统的交流耦合噪声以及平面间电压波动操作指导(一)由于简易模型中没有定义电源和地网络，电源地平面都是unnamed net。因为sink2和sink3使用的都是同一个模型，所以只需定义一个即可。本例中选择Plane VDD和Plane GND，点击Add。第二个是观测每两个相邻平面之间的电压。

Sigrity Power SI支持直接对信号或电源网络进行直流电阻的提取，以下面模板为例进行说明，提取VCC平面的直流电阻。如何使用Model Extraction模式提取网络的直流电阻操作指导。设置起始频率为100HZ，截止频率为200HZ，频点增量为100hz。铜的电导率默认是5.8e7 S/m(西门子每米)L是长度，W铜皮的宽度，T是铜厚，δ是电导率。因为是提取直流电阻，频率无需太高。直流电阻的计算公式如下。

该例中是没有电容的结果，如果加入电容，阻抗峰值会被压制，如何添加电容模型参与仿真，以下面模板为例.如何使用Model Extraction模式查看PDN系统的自阻抗和传输阻抗操作指导。Sigrity-Power SI支持查看电源网络的自阻抗和传输阻抗，以这个模板为例。RLC参数为 C=220pF L=0.6Nh R=1.58ohm。Z[1,2]代表port2向port1传输的阻抗，其它以此类推。黄色的是有电容的，粉色的是没有电容的。提取自阻抗和传输阻抗的操作如下。本例中没有添加任何电容。

PowerSI支持对电源和信号网络同时进行S参数的提取，同样也是使用Model Extraction模式，以下图为例.S[1,2]代表从port2向port1传输，传输到port1处的能量除以port2发送端的能量得到结果，其它以此类推。信号从top层通过一个过孔换层到底层，然后底层一端走线，再换成到top层，信号线的结构如下。如何使用Model Extraction模式同时提取电源和信号网络的S参数操作指导。Ref Z=1ohm是电源 Ref Z=50ohm的是信号。

Sigrity-Power SI如何查看电源网络的S参数和阻抗操作指导(一)结果中在74Mhz和720Mhz处出现较大的谐振。可以通过添加该谐振频率的电容来降低谐振峰值.Port的生成和频率参数设置和Sigrity-Power SI如何查看电源网络的S参数和阻抗操作指导(一)的操作方法一样.如何使用Model Extraction模式提取电源网络的S参数和阻抗操作指导(二)还是这块PCB，仅仅添加一些电容到PCB上，如下图。唯一增加了一个对于电容模型的配置，操作如下。右击该曲线，选择Property。

34. 默认格式是BNP format格式，会被Sigrity识别的S参数文件，在仿真完成后，默认会在文件夹中生成bnp和ckt（MCP）文件，无需这步操作。由于port设置的ref Z是50ohm，实际上电源网络的阻抗是没有这么高的，所以S参数回损曲线是基本上全反射的一个状态。Sigrity PowerSI是频域电磁场仿真工具，以下图为例介绍如果用它观测电源的网络的S参数以及阻抗的频域曲线.42. Spice格式的加载进来图标是橙色的，BNP格式的图标是灰色的。