射频PCB版图绘制流程

前言

在做射频链路电路仿真时，除了需要搭建原理图的器件模型电路，设计者还需要考虑到实际版图结构中传输线、过孔所带来的阻抗不连续性和串扰，以及介质材料的损耗特性带来的影响。因此，在前期建模过程中需要加入版图的结构，来模拟实际版图结构和材料的真实特性。

芯和半导体XDS平台不仅能够支持射频电路的电磁场仿真，也允许用户在该平台下完成基本版图结构的手动绘制，利用其2D版图编辑功能，方便用户进行前期版图设计和优化的预研工作。

射频PCB版图绘制流程

1. 创建layout绘制区域

XDS集成了原理图和版图两大功能模块。首先，进入到XDS主界面，点击New Layout，创建一个空白的layout模型，用户除了可以通过导入常见设计文件(.brd/ .sip/ .mcm/ ODB++/ .gds)的方式创建版图模型外，还可以在此区域中手动绘制PCB版图。

图1. 创建layout

2. 创建叠层文件

点击layout模型工程树下的Stackup，进入到叠层编辑的页面，如图2所示。在此页面Layers栏中设置每层的名字和厚度以及所赋予的材料，Materials栏中编辑所用到的材料参数。在本案例中，创建了两层的叠层，Top层作为信号走线层，Bottom为参考平面层，中间通过Via层互连。

图2. 叠层文件设置

3. 绘制版图图形

进入到2D view视图中，在Edit菜单栏下，有多种常用的图形可供用户选择，包含Rectangle、Circle、Polygon、Sector、Polygon等，用户可根据设计需要选择不同的形状，也可以进行不同图形之间的布尔运算，例如合并、相减等常见操作，如图3所示。

图3. 选择绘制的图形

若要在某一层绘制图形，只需要在Layer窗口中选择所要绘制的层，使当前层在选中状态，就可以在本层中绘制所需的图形了。例如图4中，可以对矩形和多边形进行布尔运算;同理，分别完成Top层、Via层、Bottom层相应版图的绘制。

图4. 不同图形的布尔运算

4.Net定义

完成版图的绘制后，进入到3D View试图，可分层检查所绘制的图形是否正确，并在Nets窗口右键点击Auto Identify Nets，可对整个版图的网络进行重构，如图5所示。

图5. 重构网络

5. 仿真设置

在版图相应的位置添加仿真端口，添加好的Port会出现在工程树中的Ports列表中，本案例将生成好的版图symbol拖拽到原理图界面，添加好器件模型，如图6所示。

图6. 原理图

6.运行仿真，结果展示

添加Frequency Domain Analysis仿真项，设置好仿真的扫频频率，右键点击Analyze，就可以进行仿真。待Message窗口出现Analysis Successfully提示，表示仿真已完成，XDS内置强大的S参数后处理模块，可以在Results下查看仿真结果。

图7. 仿真结果

总结

本文介绍了采用芯和半导体XDS软件中的2D 编辑功能实现手动绘制layout的流程，此功能中包含了常用的矩形、圆形、扇形、多边形等基本图形，并支持多图形之间的布尔运算，可满足用户日常对PCB版图中走线、过孔、焊盘、地平面等结构的绘制，灵活实现版图的自由编辑。

审核编辑：汤梓红