芯片封裝S參數提取方法（二） - 場路結合仿真封裝EMI輻射實例
首先我們先完成芯片封裝的S參數提取，這里我們接著上一篇繼續。我們在該案例中已經設置好了需要仿真的一對差分對。后面我們在DS（設計工作室中）對這對信號激勵IBIS源模型，并觀察芯片在工作下的對外輻射情況。
場仿真設置
在上一篇中我們提到了使用CST的模板并如何快速EDA import得到仿真結果。這篇將之前已經完成端口導入建模的芯片封裝的文件另存為Package_EMI，如下圖所示：
因為仿真的芯片遠場輻射，我們需要設置邊界條件，如下圖所示：
設置探針監視器
為了觀察封裝3米遠的輻射，我們需要在封裝四周設置探針監視器，CST有一個宏能快速設置360°的監視器，Marcos\Results\EMC\Define Probes in 2D plane or 3D volume，如下圖所示：
彈出對話框，勾選E-field(farfield)，并在3米遠的球面上，每間隔30°設置一個監視器，如下圖所示：
點擊左側導航欄下的Probes，如下圖所示:
此時窗口主視圖，如下圖所示：
我們看到，通過宏我們已經圍繞芯片設置了探針，這里是以極坐標來設置的，當然也可以選擇直角坐標系來設置，區別就是探針的分量是以theta，Phi來記錄還是X,Y,Z來記錄。（這里是對這個宏進行演示，通常芯片輻射都在走線正上方）。
點擊Global Properties按鈕，進行網格設置，如下圖所示：
我們可以采用模板默認的網格，但如果模板不能保證網格有足夠的分辨率的時候我們需要手動加密網格，使模型網格有足夠的分辨率，如下圖所示：
本例中加密的網格約16milion，CST有GPU加速，對于這樣的網格規模，GPU加速后計算非常快速，當然這卻決于你的硬件資源。到這里場的設置部分就完成了。
我們點擊T求解器，設置GPU加速卡，如下圖所示：
點擊Start就可以開始仿真了。
場仿真結果
仿真結束后，因為我們設置了一堆的探針監視器，所以我們可以看到在我們設置的探針上的結果，如下圖所示：
我們選中其中的E_Field (Farfield) (Spherical) (0 0 3000)(Abs) [1]是頻域下的結果，這里指的是在theta=0,phi=0,距離中心3000mm遠處的模值結果，[1]表示的是端口1激勵時的結果，并且我們在1D Plot選項卡下將圖標進行如下設置，x軸改為對數顯示，y軸坐標改為dBu，如下圖設置：
此時我們得到的E_Field (Farfield) (Spherical) (0 0 3000)(Abs) [1]結果，如下圖所示：
擊整個Probe文件夾得到，所有探針上的場結果，（這里軟件只畫出前25條曲線），如下圖所示：
為時默認設置，所以這里是默認的各個頻點都是0.5w輸入功率下，各個頻點的輻射EMI電場值。Probe Signal文件夾里的是探針上的時域結果，頻域結果也是根據這個時域結果時頻轉換歸一化得到的。
場仿真
上面我們通過設置監視器得到了四個單端端口激勵下的EMI輻射結果，但在實際問題中，我們要考慮的是這對差分線上的EMI輻射，我們需要在場仿真中將這個4端口的S參數進行模式轉換（后面題目會專門將如何設置單端到差模轉換，這里略過）。
首先我們先了解到，這對線是port1(BGA)-port3(BUMP)；port2(BGA)-port4(BUMP)的兩條單端線，如下圖所示：
我們點擊主視圖切換到Schematic界面下（CST設計工作室）
我們將IBIS模型拖入到上圖中的主視圖中。
再將Data import下的IBIS buffer block拖入主視圖中，如下圖所示：
這里我們在這個buffer下選用的Pin，Diff 1P->1N，如下圖所示:
同時我們看到這個IBIS文件的參考電壓是2.5v，Enable是Low，如下圖所示：
在Layout里調整下引腳的位置，如下圖所示：
連接好線路，如下圖所示：
同樣，設置好接收端，并設置兩個差分觀察點，如下圖所示：
此時完全鏈接好的原理圖，如下圖所示：
點擊Home選項卡下的Task新建一個Transient任務，如下圖所示：
點擊OK，后面需要對該任務進行一系列的設置。我們這里先將Tmax設置為60。
點擊Define，Mysignal，電壓設置為2.5v，脈沖周期2.4ns，如下圖所示:
擊Specials，將頻率手動設置為10GHz，如下圖所示：
點擊Combine Results選項卡，勾選Combine Results，如下圖所示：
上面這部操作會將路里面的激勵重新和場的結果進行合并，以路里的真實信號，生成新的EMI輻射。
點擊Results Settings選項卡，勾選Enable time gating，并將考慮的時間由10ns，到仿真結束，軟件會自動計算出最小的頻率分辨率，如下圖所示：
勾選了Assume periodic signals這一項，就會把仿真信號變為一段周期信號。這里仿真的時間越長，頻域的分辨率就越高。同樣我們需要設置Number of Samples來滿足較高的采樣率。
點擊Update，
到這里我們就完成了場路結合的仿真。
分析結果
首先我們先觀察一下路的結果，選中Tasks文件夾下的Tran1/TD Voltages/P1，如下圖所示：
之前的設置從10ns開始，就是為了去除一開始不穩定的部分，而將10ns開始到60ns的信號生成周期信號，如下圖所示：
選中Tasks文件夾下的Tran1/FD Voltages/P1，如下圖所示：
到3D界面（微波工作室中），在Probes文件夾下多了一組[Tran1]的文件，點擊E_Field (Farfield) (Spherical) (0 0 3000)(Abs)[Tran1]，如下圖所示：
這樣就得到了IBIS信號下的EMI輻射在theta=0,phi=0,3米遠處的電場強度的頻譜。
CST有個宏，可以將所有探針最大值的包絡取出來，如下圖所示：
點擊Peak Field Values from Probes，并在Specify Excitation String下輸入（Abs）[Tran1]，如下圖所示：
這樣就在導航欄下得到所有探針在IBIS激勵下，所有模值結果里的最大包絡曲線，如下圖所示：
但是這里只是做了場路仿真，但這不是真正的場路協同仿真，真正的瞬態場路協同仿真是CST的看家本領，即每一步路的結果都會直接到場里去計算，而不是僅僅將通道和路結果進行混合。到后面會給大家舉例介紹，見下圖：
本期完成了芯片封裝EMI輻射的仿真過程。
