UltraEM®电感和谐振频率计算中Label Pin和Rect Pin一致性探讨

1 介绍

在电磁仿真中，激励的位置和形状通常会对仿真结果产生一定的影响。

本文将演示UltraEM中使用Label Pin和Rect Pin分别作为激励端口在电感和谐振频率计算中的一致性。

2 加Label Pin的电感仿真

2.1导入设计

UltraEM支持导入多种格式的设计文件，包括FDL、GDSII&Map、LEF&DEF，其中FDL是法动EDA软件特有的格式，这里我们使用FDL格式的文件进行演示；点击UltraEM左上角的File > Import > FDL，在弹出窗口中点击Browse选择要导入的设计文件ind_labelpin.py，再点击Done按钮即可，导入后的版图如图 2-1所示。

图2-1电感版图

2.2 添加Label Pin

UltraEM中可以添加两种形状的Pin，分别是PointPin和RectPin，同时每种形状的Pin可以设置成Both、Bottom、Top类型，分别指在上下两面、底面、顶面加激励，此外，UltraEM也支持添加Label Pin，这里我们在电感两接口的末端添加两个Label Pin，操作方式为：

右键点击左上角的某个层，在弹出的下拉列表中选择Label，如图 2 2，然后将鼠标移动到版图中点击左键即可完成添加，若想改变Pin的位置，可以双击Pin，在弹出窗口中更改其坐标点。

图2‑2界面添加Label Pin

由于前面我们直接导入了FDL设计文件，此文件中已经包含有Label Pin的相关信息，所以这里无需再进行添加。

2.3 导入设计文件

UltraEM中可进行仿真频率、求解器、剖分方式等设置，点击上方菜单栏的Solve > Settings，在弹出的窗口中可进行仿真频率等各种设置，如图 2-3。

图2‑3GUI界面的设置窗口

同样的，由于之前导入的FDL文件中已含有这些设置信息，所以此处无需再继续进行设置。

2.4电磁仿真及结果

点击上方菜单栏中的Solve > Run，即可开始进行电磁仿真，如图 2-4。

图2‑4 运行仿真

仿真完成后，点击菜单栏的Result > Model Data，在新弹出的网页中点击左上角的矩形图标，在弹出窗口中选择需要查看的参数结果，这里选择查看S11参数，如图 2-5，点击Plot Curve之后就会在界面中绘制出S11的曲线图。

图2‑5 画图

S11、S21的结果如图 2‑6、图 2‑7所示。

图2‑6 S11参数结果

图2‑7 S21参数结果

除了S、Y、Z三个参数外，UltraEM也可绘制自定义参数的图，需要点击软件菜单栏中的Result > Define Quantities，然后在弹出的窗口中点击Define New Quantity，如图 2‑8。

图2‑8 自定义参数

点击后会弹出参数编辑窗口，输入参数名字和计算公式后，点击Done即可，这里我们定义电感L值，如图 2‑9。

图2‑9 定义电感L值

再重新打开结果绘制网页，这时就可以选择L值结果进行绘制和查看，加Label Pin的电感仿真后L值结果如图 2‑10所示。

图2‑10 电感L值结果

2.5下载snp文件

在绘制结果后可以右键单击结果图，在弹出的下拉列表中点击Download File即可，如图 2-11。

图2‑11 下载snp文件

3 加Rect Pin的电感仿真

这里我们同样直接导入FDL文件进行仿真ind_rectpin.py，与上述过程一样，两者的区别就是Pin不同，这里所添加的是Rect Pin，FDL文件导入后的版图如图 3‑1所示。

图3‑1 电感版图

加Rect Pin的电感仿真所得的S11、S21、L值结果分别如图 3-2、图 3-3、图 3-4所示。

图3‑2 S11参数结果

图3‑3 S21参数结果

图3-4 电感L值结果

4 结果对比

UltraEM绘图界面支持导入snp文件进行查看。双击绘图界面，在弹出窗口中点击Upload，选择之前导出的加Label Pin仿真的snp文件，命名后点击Done，如图 4-1。

图4-1 导入snp文件

可在Output Name栏选择要绘制的Design或snp文件，此时需要点击进行其余的曲线图绘制。 加Label Pin和Rect Pin的电感仿真所得S11、S21、L值的结果比较如图 4‑2、图 4‑3、图 4‑4所示。

图4‑2 S11结果对比

图4‑3 S21结果对比

图4-4 L值结果对比

5 结论

对比仿真结果可知，分别为电感添加Label Pin和Rect Pin进行仿真所得的结果是一致的，对电感计算与谐振频率没有影响。

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审核编辑：汤梓红