教你如何在CST MWS中进行TDR计算
时间:10-02
整理:3721RD
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在后处理中的 1D Results 中选择TDR from Time Signals 或 TDR from S-Parameter,如下图所示,前者是基于激励信号来求,后者是基于S 参量来求。
TDR 主要是依据端口的反射信号来计算沿着TEM 或者相似结构的阻抗特性;在测量当中,TDR 是深入结构内部、定位非连续点的唯一方法;典型的TDR 应用是拥有最小反射损耗的TEM 结构比如连接器或者IC Package;既然TDR 脉冲必须是短脉冲(为了确定空间的不连续点),因此它的带宽非常宽,CST MWS 的时域求解器非常适合TDR 求解;
TDR 可以有两种激励方式:1)阶越信号(step time signal) 2) 高斯信号(Gaussian time signal)。模版自动识别信号类型,并且在1)和2)之间切换计算。
1) 阶越信号
上升的矩形脉冲是 TDR 的典型激励。但是它存在一定的缺点,能量不衰减(时间信号永远不停止),同时由于激励频谱中的零幅度,导致一些频域数据比如S参量中会出现一些“未定义的频率”。用高斯信号激励就不会出现以上两个确定。因此推荐使用方法2)。
其中Z(t)是TDR阻抗, Z0 是端口的传输线阻抗,i 是输入阶越信号的幅度,o(t)是反射信号。
注意:为了在时间和空间上用离散的方法求解激励的最高频率,您最好选择最高频率的上限为1/Trise
下图是一个 TDR 的例子:
阶越信号的定义方法如下:右键点击屏幕右边的导航树→Excitation Signals,选择New Excitaion Signal,然后在弹出窗口中选择Type=Rectangular,并输入恰当的Ttotal/Trise/Thold/Tfall,自定义了矩形脉冲;然后右键点击Excitation Signals 下新定义的脉冲Signal1(缺省名),选择Use as Reference,将其设置为激励信号。
2) 高斯信号
当使用高斯信号激励时,TDR 是通过对脉冲进行积分来计算的,脉冲的积分是阶越函数。
其中Z(t) 是TDR 阻抗, Z0 是端口的传输线阻抗,i(t)是高斯信号,o(t)是反射信号。
注意:上升时间与上限频率相关。因此频率范围应该设置为 fmin=0,fmax=0.876/rise time。此处的上升时间是相应的阶越信号(由高斯信号积分而成)的幅度从最大值的10%到90%的时间。
例如:如果高斯脉冲的上升时间为 35ps,则fmax=0.876/35ps=25.14GHz。这个高斯脉冲的积分得到一个阶越信号,该阶越信号幅度从最大幅度的10%上升到90%所用的时间为35ps。
TDR 主要是依据端口的反射信号来计算沿着TEM 或者相似结构的阻抗特性;在测量当中,TDR 是深入结构内部、定位非连续点的唯一方法;典型的TDR 应用是拥有最小反射损耗的TEM 结构比如连接器或者IC Package;既然TDR 脉冲必须是短脉冲(为了确定空间的不连续点),因此它的带宽非常宽,CST MWS 的时域求解器非常适合TDR 求解;
TDR 可以有两种激励方式:1)阶越信号(step time signal) 2) 高斯信号(Gaussian time signal)。模版自动识别信号类型,并且在1)和2)之间切换计算。
1) 阶越信号
上升的矩形脉冲是 TDR 的典型激励。但是它存在一定的缺点,能量不衰减(时间信号永远不停止),同时由于激励频谱中的零幅度,导致一些频域数据比如S参量中会出现一些“未定义的频率”。用高斯信号激励就不会出现以上两个确定。因此推荐使用方法2)。
其中Z(t)是TDR阻抗, Z0 是端口的传输线阻抗,i 是输入阶越信号的幅度,o(t)是反射信号。
注意:为了在时间和空间上用离散的方法求解激励的最高频率,您最好选择最高频率的上限为1/Trise
下图是一个 TDR 的例子:
阶越信号的定义方法如下:右键点击屏幕右边的导航树→Excitation Signals,选择New Excitaion Signal,然后在弹出窗口中选择Type=Rectangular,并输入恰当的Ttotal/Trise/Thold/Tfall,自定义了矩形脉冲;然后右键点击Excitation Signals 下新定义的脉冲Signal1(缺省名),选择Use as Reference,将其设置为激励信号。
2) 高斯信号
当使用高斯信号激励时,TDR 是通过对脉冲进行积分来计算的,脉冲的积分是阶越函数。
其中Z(t) 是TDR 阻抗, Z0 是端口的传输线阻抗,i(t)是高斯信号,o(t)是反射信号。
注意:上升时间与上限频率相关。因此频率范围应该设置为 fmin=0,fmax=0.876/rise time。此处的上升时间是相应的阶越信号(由高斯信号积分而成)的幅度从最大值的10%到90%的时间。
例如:如果高斯脉冲的上升时间为 35ps,则fmax=0.876/35ps=25.14GHz。这个高斯脉冲的积分得到一个阶越信号,该阶越信号幅度从最大幅度的10%上升到90%所用的时间为35ps。
TDR还是看阻抗变换的吧,工程上应用还是挺多的,记得Andrew还专门为这个问题问过CST-China
请问如何看阻抗随距离的变化曲线呢?