CN105912797A - 快速构建仿真及优化连接器引脚的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速构建仿真及优化连接器引脚的方法，包括以下步骤：根据连接器厂商提供的图纸提取出连接器引脚文件;设计叠层文件并构建出连接器三维图形;对三维图形进行切割；根据需要加上走线，端口；将需要优化的连接器参数作为变量；剖分网格并仿真；优化变量获取最优值；结束。在该方法中，采用的连接器引脚与叠层分离的技术，实现了连接器引脚可以配合任意的叠层来快速构建连接器，然后可以通过切割来选择性的仿真、优化感兴趣的部分连接器引脚，通过仿真技术和参数优化技术来实现快速的连接器设计。

Description

快速构建仿真及优化连接器引脚的方法

技术领域

本发明涉及电子设计自动化领域，应用于高速通孔建模、仿真、分析于一体的软件，具体涉及一种快速构建仿真及优化连接器引脚的方法。

背景技术

目前信号通路中的阻抗不连续性对高速通道设计的信号完整性产生重要的影响。在许多不连续中，通孔的不连续性在高速通道设计中有着至关重要的地位。三维全波电磁仿真常用于分析通孔的不连续性，传统的三维全波仿真存在着很多缺陷，比如模型建立比较复杂和耗时很长等。

近年来，连接器市场的份额大幅上升，连接器的构建优化又是一个比较费时费力的过程，这样不仅增加了产品的开发周期，而且还增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种快速构建仿真及优化连接器引脚的方法，能够快速、准确的模拟布线前后的场景，内置的连接器脚本让用户能快速创建模型，强大的参数化变量通过改变预设参数的大小、走线附着层、背钻深度等进行扫描仿真，从而找出最合适的结果，为连接器的电磁场分析提供了必要的前提条件。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种快速构建仿真及优化连接器引脚的方法，包括以下步骤：

0）根据连接器厂商提供的图纸提取出连接器引脚文件;

1）设计叠层文件并构建出连接器三维图形;

2）对三维图形进行切割；

3）根据需要加上走线，端口；

4）将需要优化的连接器参数作为变量；

5）剖分网格并仿真；

6）优化变量获取最优值；

7）结束。

进一步的，所述步骤5包括以下步骤：

a）根据端口坐标，检测端口是否合法，若不合法，前往步骤3；

b）对每个通孔层中的通孔进行合并；

c）对合并后的所有通孔进行处理，将通孔层中的通孔分别映射到对应的上下金属层；

d）对金属层图形进行切割，切割生成矩形和多边形；

e）将金属层对应的通孔层上的通孔，分别映射到切割后的矩形和多边形；

f）对切割后的矩形和多边形分类并划分三角网格；

g）对所有生成的三角形进行合并，生成点索引和边索引；

h）对每层电流相同的三角形分别进行归类。

进一步的，所述步骤6包括以下步骤：

i）选择变量，限定变量取值范围;

ii）设定预期目标（在设定多个预期目标时应该给每个目标分配权重）;

iii）选择优化器（Genetic Algorithm算法）并设定优化器参数;

iv）调用求解器，求解当前迭代;

v）计算结果，对比目标;

vi）匹配限定条件（时间，误差等），满足条件，前往viii；

vii）优化器给出下次迭代变量取值，前往iv；

viii）获取最优值，并赋给相应变量；

ix）收集过程数据，优化结束。

本发明的有益效果是:

1、在该方法中，采用的连接器引脚与叠层分离的技术，实现了连接器引脚可以配合任意的叠层来快速构建连接器，然后可以通过切割来选择性的仿真、优化感兴趣的部分连接器引脚，通过仿真技术和参数优化技术来实现快速的连接器设计。

2、采用新颖的分离技术将连接器引脚和叠层设计文件分离。

3、自主研发的求解器提高仿真效率。

4、参数化扫描优化结果，为用户提供最优值参考。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为脚本文件选择示意图；

图2为叠层设置示意图；

图3为从脚本文件截取示意图；

图4为三种类型端口示意图；

图5为算法和频点设置示意图；

图6为参数化结果曲线；

图7为优化仿真结果示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

1、参照图1所示的快速选择引脚器界面，主要分为叠层设置(Stackup)和引脚器图纸选择两部分。叠层设置可以选择预设定的多个模板，或者导入新的模板，在设定前如果需要，可以对层数或每一层的属性进行编辑，参照图2所示。

2、在接下来的界面中，参照图3所示，通过截取所需要的一部分引脚，或者收集选择部分过孔来建立二维和三维模型。

3、在模型中添加走线和端口，支持Coax port, Lumped port 和Wave port三种不同类型的端口，参照图4所示。在模型的各个参数设置中可以将大部分参数定义成变量，即可对该变量进行参数扫描设置或者优化设置。

4、设置变量参数然后进行仿真，参照图5所示，可选的解算器有FEM3D和Hybrid两种，其中FEM3D提供高质量高精确度的解算结果，而Hybrid混合算法提供了更快捷的解决方法，在保证精度影响不大的情况下大大提高效率。同时提供参数化仿真的方式查看某个或某组参数值改变时结果的变化情况，参照图6所示，仿真完成后即可查看结果S参数。

5、在有结果S参数的情况下，配置优化仿真设置：

1）选择预设变量，一个或多个；

2）设置优化曲线，可以是单根曲线，也可以是通过公式组合的曲线；

3）设置算法，目前支持Genetic Algorithm和Quasi Newton两种算法；

4）进行优化仿真并生成结果折线图，参照图7所示。

6、至此仿真优化结束。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种快速构建仿真及优化连接器引脚的方法，其特征在于，包括以下步骤：

0）根据连接器厂商提供的图纸提取出连接器引脚文件;

1）设计叠层文件并构建出连接器三维图形;

2）对三维图形进行切割；

3）根据需要加上走线，端口；

4）将需要优化的连接器参数作为变量；

5）剖分网格并仿真；

6）优化变量获取最优值；

7）结束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤5包括以下步骤：

a）根据端口坐标，检测端口是否合法，若不合法，前往所述步骤3；

b）对每个通孔层中的通孔进行合并；

c）对合并后的所有通孔进行处理，将通孔层中的通孔分别映射到对应的上下金属层；

d）对金属层图形进行切割，切割生成矩形和多边形；

e）将金属层对应的通孔层上的通孔，分别映射到切割后的矩形和多边形；

f）对切割后的矩形和多边形分类并划分三角网格；

g）对所有生成的三角形进行合并，生成点索引和边索引；

h）对每层电流相同的三角形分别进行归类。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6包括以下步骤：

i）选择变量，限定变量取值范围;

ii）设定预期目标;

iii）选择优化器并设定优化器参数;

iv）调用求解器，求解当前迭代;

v）计算结果，对比目标;

vi）匹配限定条件，满足条件，前往viii；

vii）优化器给出下次迭代变量取值，前往iv；

viii）获取最优值，并赋给相应变量；

ix）收集过程数据，优化结束。