将Altium Designer的PCB设计导入Ansys Q3D Extractor软件进行寄生电容电感提取
软件: ANSYS
专业级 PCB 寄生电容电感提取流程详解
在现代电子系统设计中，准确地提取 PCB 上的寄生参数对于高频电路分析至关重要。本教程旨在指导专业人士如何使用 Altium Designer 和 ANSYS Q3D Extractor 进行 PCB 的寄生电容和电感的精确提取，以增强高端电子设备的设计和调试过程。
1. 预备工作与环境设置
在开始之前，请确保您的工作环境具备以下软件：Altium Designer 18 和 ANSYS Electromagnetics Suite 2022 R1。所有文件（包括 PCB 设计）应保存在英文目录中，以避免潜在的编码或路径兼容性问题。
2. Altium Designer 中的导出步骤
1. PCB 编辑界面
打开您的 Altium Designer 工作环境，选择相应的 PCB 文件。点击文件菜单，选择 `Export`，接下来点击 `Ansoft Neurual`，用途为生成并导出一个用于后续分析的特定格式文件。
2. 导出 Ansoft NEURON 文件
在弹出的对话框中，选择不进行额外设定，直接点击 `确定`。导出为目标文件以 `.anf` 结尾，文件应保存在预设目录中。
3. ANSYS SIwave 中的导入与验证
1. 软件启动与导入
打开 ANSYS SIwave 软件，使用 `Import` > `Ansys EDA Layout` > `Anf` 功能，导入从 Altium Designer 清晰导出的 `.anf`文件。
2. 选择并导入网络
在导入过程中，选择需要进行分析的网络，特别是重要或复杂的网络。此步骤应当谨慎操作，以确保导入过程不因过载选择而导致软件崩溃。
3. 验证层叠结构与材料属性
通过 `SIwave Workflow Wizard` 中的 `Verify Stackup` 功能，检查层叠结构和各层中的材料、介电属性是否正确。对于错误信息，可以通过直接编辑表格中的输入框进行校正，重点关注介电常数通过调整材料属性来实现。
4. 焊盘、过孔及寄生参数验证
Pad Stacks 验证
通过 `Verify Pad Stacks` 功能，软件自动对各种焊盘、过孔进行分类，并对每个选项进行检查，以确保电路模型的准确性。特别关注过孔内部镀铜厚度的设置，建议值为0.81mil。
其他选项
对于不常使用的选项，您可以使用评论区补充详细的用法，以覆盖不同应用场景和技术优化。
5. 准备导出至 Q3D Extractor
1. 选择并导出网络至 SIwave
在完成网络验证后，关闭`SIwave Workflow Wizard`，通过 `Export` > `3D Export` > `Export to Q3D` 实现参数导出至 Q3D Extractor，保存为 .siw 工程文件。
6. Q3D Extractor 中的功能应用
1. 项目管理界面与网络可视
在 Q3D Extractor 内，利用左侧面栏的 `项目管理器` 看到被导入的网络，并注意每个网络都具有预先分配的激励。如无需使用，请删除或者手动添加。
2. 寄生参数与仿真设置
针对提取寄生电感，适时设置激励电流的流入和流出面。通过 `Analysis` 选项调整仿真设置与参数，如选择解决频率、最小收敛的迭代次数等，确保产生准确的结果，特别对于频率范围，设置例如 1GHz作为起点值，以适应需要的较高仿真频率。
3. 频率扫描设置
使用 `Frequency Sweep` 确保针对具体关注的频率范围进行分析，以获取所需的精确寄生参数值，从而提高设计的准确性和可靠性。
4. 仿真前的验证与最后分析
仿真前，使用 `Simulation>Validate` 功能检查无错误，并执行 `Analyze All` 开始仿真过程。仿真过程中和结束后，通过 `Result>Solution Data` 将重要参数结果可视化，供详细分析。
在现代电子系统设计中，准确地提取 PCB 上的寄生参数对于高频电路分析至关重要。本教程旨在指导专业人士如何使用 Altium Designer 和 ANSYS Q3D Extractor 进行 PCB 的寄生电容和电感的精确提取，以增强高端电子设备的设计和调试过程。
1. 预备工作与环境设置
在开始之前，请确保您的工作环境具备以下软件：Altium Designer 18 和 ANSYS Electromagnetics Suite 2022 R1。所有文件（包括 PCB 设计）应保存在英文目录中，以避免潜在的编码或路径兼容性问题。
2. Altium Designer 中的导出步骤
1. PCB 编辑界面
打开您的 Altium Designer 工作环境，选择相应的 PCB 文件。点击文件菜单，选择 `Export`，接下来点击 `Ansoft Neurual`，用途为生成并导出一个用于后续分析的特定格式文件。
2. 导出 Ansoft NEURON 文件
在弹出的对话框中，选择不进行额外设定，直接点击 `确定`。导出为目标文件以 `.anf` 结尾，文件应保存在预设目录中。
3. ANSYS SIwave 中的导入与验证
1. 软件启动与导入
打开 ANSYS SIwave 软件，使用 `Import` > `Ansys EDA Layout` > `Anf` 功能，导入从 Altium Designer 清晰导出的 `.anf`文件。
2. 选择并导入网络
在导入过程中，选择需要进行分析的网络，特别是重要或复杂的网络。此步骤应当谨慎操作，以确保导入过程不因过载选择而导致软件崩溃。
3. 验证层叠结构与材料属性
通过 `SIwave Workflow Wizard` 中的 `Verify Stackup` 功能，检查层叠结构和各层中的材料、介电属性是否正确。对于错误信息，可以通过直接编辑表格中的输入框进行校正，重点关注介电常数通过调整材料属性来实现。
4. 焊盘、过孔及寄生参数验证
Pad Stacks 验证
通过 `Verify Pad Stacks` 功能，软件自动对各种焊盘、过孔进行分类，并对每个选项进行检查，以确保电路模型的准确性。特别关注过孔内部镀铜厚度的设置，建议值为0.81mil。
其他选项
对于不常使用的选项，您可以使用评论区补充详细的用法，以覆盖不同应用场景和技术优化。
5. 准备导出至 Q3D Extractor
1. 选择并导出网络至 SIwave
在完成网络验证后，关闭`SIwave Workflow Wizard`，通过 `Export` > `3D Export` > `Export to Q3D` 实现参数导出至 Q3D Extractor，保存为 .siw 工程文件。
6. Q3D Extractor 中的功能应用
1. 项目管理界面与网络可视
在 Q3D Extractor 内，利用左侧面栏的 `项目管理器` 看到被导入的网络，并注意每个网络都具有预先分配的激励。如无需使用，请删除或者手动添加。
2. 寄生参数与仿真设置
针对提取寄生电感，适时设置激励电流的流入和流出面。通过 `Analysis` 选项调整仿真设置与参数，如选择解决频率、最小收敛的迭代次数等，确保产生准确的结果，特别对于频率范围，设置例如 1GHz作为起点值，以适应需要的较高仿真频率。
3. 频率扫描设置
使用 `Frequency Sweep` 确保针对具体关注的频率范围进行分析，以获取所需的精确寄生参数值，从而提高设计的准确性和可靠性。
4. 仿真前的验证与最后分析
仿真前，使用 `Simulation>Validate` 功能检查无错误，并执行 `Analyze All` 开始仿真过程。仿真过程中和结束后，通过 `Result>Solution Data` 将重要参数结果可视化，供详细分析。
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