CN116341470A - 一种连接结构的散射参数测量方法、设计方法及仿真方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连接结构的散射参数测量方法、设计方法以及一种模组的仿真方法。连接结构的散射参数测量方法包括：搭建完全相同的两组所述连接结构的实物；在两组连接结构之间绘制微带线以实现所述两组连接结构的对称连接，完成连接的两组连接结构构成被测件，所述微带线的两端分别与两组连接结构中的连接线的第二端连接，所述微带线的长度大于两倍的所述波导口的长度；以所述被测件中的两个波导口为测试端面测试出第一组散射参数；以及以所述微带线的两端为测试端面测试出第二组散射参数。从而实现了对连接结构的散射参数的准确检测。

Description

一种连接结构的散射参数测量方法、设计方法及仿真方法

技术领域

本发明涉及微波毫米波集成电路设计领域，尤其涉及一种连接结构的散射参数测量方法及其设计方法，以及一种模组的仿真方法。

背景技术

矩形波导具有低插损、高Q值、高功率容量的优点，因此它成为毫米波天线及收发前端的主要接口方式。结构简单易于加工的特点，使得微带线成为毫米波集成电路中主要的传输线。矩形波导中的信号传输方式为磁场，毫米波集成电路以及微带线中的信号传输方式为电场，因此，在使用矩形波导作为接口的毫米波集成电路中一般需要设计一个实现矩形波导到微带线的连接结构。

由于连接结构中涉及到不同信号传播方式之间的转换，因此可能会对毫米波集成电路的射频性能产生极大的影响，基于此，设计出矩形波导到微带的低插损过渡结构，进而实现矩形波导与微带间的能量有效转换成为了毫米波集成电路中的一个关键问题。

在现有的连接结构的设计中，通常是在仿真平台中搭建出对应的仿真模型，再利用仿真软件进行仿真来确定出连接结构的具体参数。目前常用的连接结构的仿真模型中，连接结构的对应模型包括矩形波导和微带线，搭建出两组连接结构，两组连接结构中通过标准阻抗的微带线来连接。设计时，通过改变连接结构中的微带线尺寸来使得连接结构的S参数满足设计目标。

而该仿真模型中的连接结构的S参数的计算方式为：搭建两个仿真模型，两个仿真模型中的连接结构的参数完全一致，但具有不同长度的标准阻抗的微带线（匹配微带线）；测算出两个仿真模型中的两个矩形波导之间的S参数，将两组S参数的差值视为两个仿真模型中的匹配微带线的长度差值所对应的S参数，则可利用该长度差值与S参数的对应关系计算出单位长度的匹配微带线的S参数；再利用单位长度的匹配微带线的S参数计算出其中一个仿真模型的匹配微带线的S参数，利用该仿真模型的两个矩形波导之间的S参数减去该仿真模型中的匹配微带线的S参数即可得到该仿真模型中的两个连接结构的S参数之和，由于该两个连接结构完全相同，因此将计算出的S参数除以2即可得到一个连接结构的S参数。

该种连接结构的S参数的计算方法默认匹配微带线的S参数与其长度呈线性关系，显然不符合实际。在E波段，微带线至少需要等效于一电感，甚至还应在该等效电感的两端设置等效电容来作为微带线的等效模型，因此该匹配微带线的S参数与其长度之间不太可能呈线性关系。因此，该种计算方法显然不准确。

另外，实际工程实现时，实现波导到微带线之间的信号传输的连接结构包括矩形波导、过渡结构、微带线和键合线，其中过渡结构用于和矩形波导耦合来实现磁场信号到电场信号的转变传输，键合线用于实现过渡结构和毫米波集成电路中的信号输入点/信号输出点的键合连接。而现有的仿真模型中的连接结构未考虑到键合线，然而键合线在E波段对信号传输的影响是不可忽略的。

因此，现有的模组的设计过程中，将前述连接结构的仿真模型融入到模组的仿真模型中，显然会影响模组的设计精准度。

为解决现有的连接结构的仿真模型与实际连接结构之间的不匹配而导致的模组的设计水平不高的问题，本发明旨在提供一种连接结构的散射参数测量方法及其设计方法，以及一种模组的仿真方法。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种连接结构的散射参数测量方法，其特征在于，所述连接结构用于实现波导和芯片的连接，所述连接结构包括波导口、与所述波导口耦接的过渡结构以及第一端与所述过渡结构连接的连接线，所述连接线的第二端用于连接所述芯片以实现所述波导与芯片的连接，所述散射参数测量方法包括：搭建完全相同的两组所述连接结构的实物；在两组连接结构之间绘制微带线以实现所述两组连接结构的对称连接，完成连接的两组连接结构构成被测件，所述微带线的两端分别与两组连接结构中的连接线的第二端连接，所述微带线的长度大于两倍的所述波导口的长度；以所述被测件中的两个波导口为测试端面测试出第一组散射参数；以及以所述微带线的两端为测试端面测试出第二组散射参数。

在一实施例中，所述连接结构的散射参数测量方法还包括：基于所述第一组散射参数和所述第二组散射参数计算出所述连接结构的散射参数。

在一实施例中，所述第一组散射参数和所述第二组散射参数为插损参数，所述基于第一组散射参数和第二组散射参数计算出所述连接结构的散射参数包括：计算出所述第一组散射参数和所述第二组散射参数中的差值；以及将所述差值的1/2作为所述连接结构的插损值。

在一实施例中，所述微带线的两端设置有接地PAD，所述以微带线的两端为测试端面测试出第二组散射参数包括：将散射参数测量装置的GSG探针分别扎在所述微带线的两端的接地PAD上；以及运行所述散射参数测量装置，将所述散射参数测量装置的输出结果作为所述第二组散射参数。

根据本发明的另一方面，还提供了一种连接结构的设计方法，包括：基于连接结构的实物搭建与之匹配的第一连接结构模型；测量出连接结构的实测散射参数；利用所述实测散射参数对所述第一连接结构模型进行修正以获得仿真结果符合所述实测散射参数的第二连接结构模型；在所述第二连接结构模型中增加匹配微带线以得到第三连接结构模型，所述匹配微带线用于连接过渡结构和连接线；以及基于优化目标对所述第三连接结构模型进行优化以获得所述匹配微带线的目标尺寸，所述匹配微带线的目标尺寸为使得所述第三连接结构模型的散射参数仿真值满足所述优化目标的尺寸。

在一实施例中，所述连接结构包括波导口、与所述波导口耦接的过渡结构以及第一端与所述过渡结构连接的连接线，所述第一连接结构模型为单个连接结构的模型，所述实测散射参数为单个连接结构的实测散射参数，所述在第二连接结构模型中增加匹配微带线以得到第三连接结构模型包括：在所述第二连接结构模型中的过渡结构与连接线之间增加匹配微带线，所述匹配微带线至少包括第一匹配段和第二匹配段，所述第一匹配段的第一端与所述过渡结构连接，所述第一匹配段的第二端与所述第二匹配段的第一端连接，所述第二匹配段的第二端与所述连接线连接，所述匹配微带线的优化参数包括所述第一匹配段的宽度和长度、第二匹配段的宽度和长度。

在另一实施例中，所述连接结构包括波导口、与所述波导口耦接的过渡结构以及第一端与所述过渡结构连接的连接线，所述第一连接结构模型为两个连接结构通过微带线对称连接的双连接结构的模型，所述实测散射参数包括所述双连接结构的第一组散射参数和第二组散射参数，所述第一组散射参数为所述双连接结构中的两个波导口的散射参数，所述第二组散射参数为所述双连接结构中的所述微带线的两端的散射参数，所述利用散射参数对所述第一连接结构模型进行修正以获得仿真结果符合所述实测散射参数的第二连接结构模型包括：将所述第一组散射参数设置为所述第一连接结构模型中所述两个波导口的散射参数修正目标值；将所述第二组散射参数设置为所述第一连接结构模型中所述微带线的两端的散射参数修正目标值；以及对所述第一连接结构进行修正以获得所述第二连接结构模型。

在进一步的实施例中，所述在第二连接结构模型中增加匹配微带线以得到第三连接结构模型包括：在所述第二连接结构模型中的两个连接结构中的过渡结构与连接线之间分别增加匹配微带线，将所述两个连接结构中的匹配微带线的尺寸设置为绑定的相同。

在进一步的实施例中，所述在第二连接结构模型中增加匹配微带线以得到第三连接结构模型还包括：将每一连接结构中的匹配微带线设计为至少包括第一匹配段和第二匹配段的结构，所述第一匹配段的第一端与过渡结构连接，所述第一匹配段的第二端与所述第二匹配段的第一端连接，所述第二匹配段的第二端与连接线连接，所述匹配微带线的优化参数包括所述第一匹配段的宽度和长度、第二匹配段的宽度和长度。

根据本发明的再一个方面，还提供了一种模组的仿真方法，所述模组包括若干个芯片以及连接结构，所述连接结构用于其中之一芯片与波导的信号传输，所述模组的设计方法包括：搭建所述若干个芯片的仿真模型和所述波导的仿真模型；搭建连接结构的仿真模型以连接所述若干个芯片的仿真模型和所述波导的仿真模型，以作为所述模组的仿真模型；以及运行所述模组的仿真模型以获得所述模组的仿真数据。

在进一步的实施例中，所述模组的仿真方法还包括：基于所述模组的优化目标优化所述模组中的对应参数以使得所述仿真数据满足所述优化目标。

根据本发明的又一方面，还提供了一种模组的设计装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器被用于执行存储在所述存储器上的计算机程序时实现如前述任一实施例所述的模组的设计方法的步骤。

根据本发明的又一方面，还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如前述任一实施例所述的模组的设计方法的步骤。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本发明的上述特征和优点。

图1是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的模组的仿真方法的流程示意图；

图2是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的连接结构的设计方法的流程示意图；

图3是根据本发明的又一个方面绘示的一实施例中的连接结构的散射参数测量方法的流程示意图；

图4是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的连接结构的实物模型的示意图；

图5是根据本发明的再一个方面绘示的一实施例中的连接结构的设计方法的部分流程示意图；

图6是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的连接结构的仿真模型的设计示意图；

图7是根据本发明的一个方面绘示的另一实施例中的模组的仿真方法的流程示意图；

图8是是根据本发明的又一个方面绘示的一实施例中的模组的设计装置的模块框图。

具体实施方式

给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。

在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。

除非另有直接说明，否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。

注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

注意，在使用到的情况下，进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头，该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

根据本发明的一个方面，提供一种模组的仿真方法，通过在模组的仿真模型中搭建相对准确的连接结构的仿真模型，从而提高模组的仿真模型的准确性，进而辅助完成模组的设计过程，提高模组的设计水平。另一方面，在连接结构的仿真模型中增加了匹配阻抗结构，并基于模组对连接结构的性能要求对匹配阻抗结构的参数进行调整，以确定出性能符合模组要求的连接结构，从而提升模组的整体性能。

本发明所述的模组指由若干个基础功能组件组成的特定功能组件，且该模组的信号输入方式或信号输出方式为波导传输，模组中的一个或多个基础功能组件需要通过特殊的连接结构来实现电信号至波导的磁场信号之间的信号转换传输，其中的多个基础功能组件通常为芯片。

图1示出了模组的仿真方法的流程示意图。如图1所示，模组的仿真方法包括步骤S110~S130。

其中，步骤S110为：搭建模组中的若干个芯片的仿真模型和波导的仿真模型。

模组的仿真模型至少包括模组中的所有与模组实现特定功能相关的电路及其电路之间的连接关系、波导模型以及波导和功能电路之间的连接结构。可以理解，模组可包括多个波导，比如输入波导口和输出波导口；对应地，每一波导需要一连接结构来实现该波导与功能电路之间的信号传输。较优地，模组的仿真模型还可包括与模组实现特定功能相关的辅助环境对应的仿真模型，例如模组在工程应用中还包括的封装外壳等等。

可以理解，该仿真模型可在任意可实现模组仿真的仿真平台上搭建，例如ADS或其他现有或将有的可实现模组仿真的仿真平台。

搭建完模组中的功能电路的仿真模型以及波导的仿真模型后，步骤S120为：在功能电路的仿真模型以及波导的仿真波形之间搭建连接结构的仿真模型。功能电路指模组中的所有芯片或其他辅助功能实现的电路。

连接结构用于实现波导和功能芯片之间的信号传输。实际应用工程中，连接结构包括波导口、与波导口耦合的过渡结构以及连接线，该连接线用于实现过渡结构和功能电路之间的电连接，常用的连接线包括金带和金丝等键合线。

为解决现有的连接结构的仿真模型所存在的模型不准确以及S参数计算方式不精确的问题，根据本发明的另一个方面，提供一种连接结构的设计方法，用于设计出符合模组的设计目标的连接结构。

图2示出了一实施例中的连接结构的设计方法的流程示意图。如图2所示，连接结构的设计方法包括步骤S210~S250。

其中，步骤S210为：基于连接结构的实物搭建与之匹配的第一连接结构模型。

连接结构的实物包括波导口、与波导口耦合的过渡结构以及连接线。第一连接结构模型也包括对应的波导口、过渡结构以及连接线。

步骤S220为：测量出连接结构的多组实测散射参数。

常用的散射参数的测量工具——矢网支持GSG探针测试和波导测试两种测试方式，要求被测对象具备两个相同的测试端面，例如两个GSG扎针位置或者两个波导口。然而，实际的连接结构仅包括一个波导口，无法直接对该连接结构进行散射参数的检测。

为解决连接结构的散射参数的检测问题，根据本发明的又一个方面，再提供一种连接结构的散射参数测量方法。

图3示出了一实施例中的连接结构的散射参数测量方法。如图3所示，连接结构的散射参数测量方法包括步骤S310~S350。

其中，步骤S310为：搭建完全相同的两组连接结构的实物模型。

图4示出了一实施例中搭建出的两组连接结构的示意图，类似于仿真模型。

第一组连接结构包括波导口WG1、过渡结构TS1和键合线BL1，第二组连接结构包括波导口WG2、过渡结构TS2和键合线BL2，两组连接结构背对背对称设置。

可以理解，第一组连接结构和第二组连接结构为与连接结构的实物完全相同的两组连接结构，即波导口WG1和波导口WG2为与实际连接结构相同的波导口、过渡结构TS1和过渡结构TS2为与实际连接结构形状相同、尺寸相同且材料相同的过渡结构，键合线BL1和键合线BL2为与实际连接结构形状相同、尺寸相同、材料相同且采用相同键合工艺进行键合的键合线。常用的键合线包括金带或金丝等。

步骤S320为：在两组连接结构之间绘制微带线以实现两组连接结构的对称连接，完成连接的两组连接结构构成被测件，微带线的两端分别与两组连接结构中的连接线的第二端连接，微带线的长度大于两倍的波导口的长度。

如图4所示，微带线TL的两端分别与键合线BL1和键合线BL2连接，以实现两组连接结构的互联。为便于测试，可在微带线TL的两端分别设置接地PAD1和接地PAD2，接地PAD1和接地PAD2为与GSG探针适配的管脚，用于与GSG探针接触以实现微带线TL的散射参数的检测。

可以理解，波导口有一定的尺寸，而过渡结构和键合线的尺寸均远小于波导口的尺寸，为满足连接结构的连接要求，微带线的长度至少等于两倍的波导口的长度。同时，为避免波导口之间相互干涉，微带线TL的长度需要满足一定长度，以使得波导口WG1和波导口WG2之间满足一定的间隔距离。

步骤S330为：以被测件中的两个波导口为测试端面测试出第一组散射参数。

步骤S340为：以微带线的两端为测试端面测试出第二组散射参数。具体为将散射参数测量装置的GSG探针分别在微带线的两端的PAD1和PAD2上进行扎针，运行散射参数测量装置以测试出微带线的散射参数，即第二组散射参数。

即分别测试出波导口WG1和波导口WG2之间的散射参数以及微带线两端的散射参数。

步骤S350为：基于第一组散射参数和第二组散射参数计算出连接结构的散射参数。

可以理解，第一组散射参数包括了微带线的散射特性，第二组散射参数则对应于微带线的散射特性，从第一组散射参数中去除第二组散射参数后即可得到两组完全相同的连接结构的散射参数。

以插入损耗为例，利用第一组散射参数中的插损和第二组散射参数中的插损计算出连接结构的插损是较为直接的，先计算出第一组散射参数中的插损和第二组散射参数中的插损的差值即可得到两组连接结构的插损，则该差值的1/2即为一组连接结构的插损。

可以理解，相对于现有的连接结构的散射参数的测量方法，一方面连接结构的模型完全与实物一致，提高了模型的准确度；另一方面，测试过程中的微带线的散射参数为实际检测出来的散射参数，具有准确性，因此基于该微带线计算出的连接结构的散射参数也具有准确性，可作为连接结构的实测散射参数。

前述以单端连接结构的仿真模型为例对单端连接结构的实测散射参数的测量进行了说明，但实际上用于实测的连接结构的实物包括对称的两组连接结构，实测数据需要进行计算再进行修正，可能会带来计算误差。因此，在另一实施例中，连接结构的仿真模型可以是双端连接结构，即和实际测量过程中的实物模型完全相同。

即步骤S210中搭建的连接结构的第一连接结构模型可与图4所示的实物模型相同，呈双端连接结构，具备两组背对背对称连接的连接结构，两组连接结构之间通过微带线连接。对应于双端连接结构的仿真模型，其实测散射参数的测量方法可仅包括图3所示的步骤S310~S340。即步骤S330和步骤S340检测出的第一组散射参数和第二组散射参数直接作为步骤S230中的修正数据。

可以理解，为满足建模需要，连接结构的实测散射参数需要满足一定数目。

进一步地，步骤S230为：利用连接结构的实测散射参数对第一连接结构模型进行修正以获得仿真结果符合实测散射参数的第二连接结构模型。

可以理解，可采用设计参数型修正方法或其他现有或将有的数据修正方法来进行修正。

可以理解，对应于单端连接结构的第一连接结构模型，利用步骤S350计算出的单个连接结构的散射参数实测值来进行修正。即将单个连接结构的散射参数实测值作为第一连接结构模型的修正目标值来进行修正，输出散射参数满足该修正目标值的仿真模型即为第二连接结构模型。在实际处理过程中，可为模型精度设置一允许误差范围，当模型输出的散射参数仿真值相对于修正目标值的误差在允许误差范围内时，可认为模型符合修正目标，将该符合修正目标的模型确定为第二连接结构模型。

对应于双端连接结构的第二连接结构模型，直接利用步骤S330和步骤S340中检测出的第一组散射参数和第二组散射参数直接进行修正。具体地，对应于双端连接结构的第二连接结构模型的修正步骤S230可细化为如图5所示的步骤S231~S233。

其中，步骤S231为：将第一组散射参数设置为第一连接结构模型中两个波导口的散射参数修正目标值。

步骤S232为：将第二组散射参数设置为第一连接结构模型中微带线的两端的散射参数修正目标值。

步骤S233为：对第一连接结构进行修正以获得第二连接结构模型。微带线两端的散射参数仿真值满足第二组散射参数对应的修正目标且两个波导口件的散射参数仿真值满足第一组散射参数对应的修正目标的仿真模型即为第二连接结构模型。

更进一步地，对于工作频段处于超高的频段时，例如工作频段为E波段的模组而言，连接结构中的键合线对信号传输产生的影响无法忽略，即需要针对键合线对模组的实际射频性能的影响进行评估，在其造成的影响较大时则需要在设计过程中通过一定手段来解决或克服键合线产生的影响。

针对键合线对连接结构的插入损耗所产生的影响，步骤S240为：在第二连接结构模型中增加匹配微带线以得到第三连接结构模型，匹配微带线用于连接过渡结构和连接线。

在每一连接结构的键合线和过渡结构之间增加匹配微带线，以将键合线的阻抗匹配至微带线的特征阻抗，从而实现连接结构整体的插入损耗的调整。

图6示出了一实施例中的连接结构的设计模型示意图。如图6所示，为满足匹配需求，进而将匹配微带线设置为两端微带线，包括第一匹配段ML2和第二匹配段ML2。对于双端连接结构模型而言，为表示第一组连接结构和第二组连接结构完全相同，采用相同的标识来对双端连接结构中的第一匹配段和第二匹配段进行标记。

对于单端连接结构模型而言，可仅包括图6所示的一组连接结构，例如仅包括波导口WG1、过渡结构TS1、第一匹配段ML1、第二匹配段ML2和键合线BL1。

可以理解，在连接结构的实测过程中，由于散射参数测量手段的限制，需要有完全相同的两个测试接口才可进行散射参数的检测，因此，用于实测的实物模型需要建立完全相同的两组连接结构来进行散射参数的检测。然而，在仿真平台中搭建连接结构的仿真模型，可以直接输出波导口WG1至键合线B1的一端的散射参数，即连接结构的仿真模型则并不要求具备两个完全相同的测试接口，因此连接结构的仿真模型可以是单端或双端。

进一步地，步骤S250为：基于优化目标对第三连接结构模型进行优化以获得匹配微带线的目标尺寸，匹配微带线的目标尺寸为使得第三连接结构模型的散射参数仿真值满足优化目标的尺寸。

可以理解，模组的设计优化包括对连接结构的优化，因此，可基于模组的整体性能目标设置对应的连接结构的设计目标，再基于连接结构的设计目标对前述建立的对应于连接结构的仿真模型进行优化以获得连接结构的设计值。

具体地，由于波导口、过渡结构和键合线的型号、尺寸或者工艺的可选择性有限，参数几乎不可调，因此可利用连接结构中的匹配微带线来进行调节以实现对连接结构的性能优化。

具体地，将匹配微带线的尺寸作为优化参数，将连接结构的散射参数作为优化指标，基于连接结构的优化指标对匹配微带线的尺寸进行优化，以使得连接结构的仿真模型的散射参数满足对应的优化目标。

进一步地，完成连接结构的优化后，可将被优化的仿真模型应用到模组的仿真模型中，则图1所示的模组的仿真方法中的步骤S130为：运行模组的仿真模型以获得模组的仿真数据。

可以理解，融合了连接结构的模组的仿真模型更能贴和模组的实际工作情况，利用该仿真模型对模组的设计进行优化可使得优化结果更加可靠，模组的设计水平得到提升；另一方面，模组的仿真数据可用以验证连接结构的仿真模型在系统中的工作情况。

进一步地，图7示出了另一实施例中的模组的仿真方法。相对于图1所示的模组的仿真方法，图7所示的仿真方法还包括步骤S740：基于模组的优化目标优化模组中的对应参数以使得仿真数据满足所述优化目标。

本领域的技术人员可基于模组的应用场景来设定优化目标。且，模组的优化参数可包括模组中的电路结构以及连接结构中的匹配微带线的尺寸。可以理解，步骤前述连接结构的设计方法提供一种能够满足设计目标的连接结构的设计方法，但该设计目标的连接结构在应用至模组中后，不一定是最优的，因此，在模组的仿真模型中，还可将其中的连接结构中的可调参数作为优化参数。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，在不影响结果的情况下，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

根据本发明的另一个方面，还提供一种模组的设计装置。

如图8所示，模组的设计装置包括存储器810和处理器820。

存储器810用于存储计算机程序。

处理器820与存储器810连接，用于执行存储器上的计算机程序。处理器820在执行存储器810上的计算机程序时实现如前述任一实施例中所述的模组的设计方法。

根据本发明的再一个方面，还提供了一种计算机存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如前述任一实施例中所述的模组的设计方法。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线（DSL）、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘（disk）和碟（disc）包括压缩碟（CD）、激光碟、光碟、数字多用碟（DVD）、软盘和蓝光碟，其中盘（disk）往往以磁的方式再现数据，而碟（disc）用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种连接结构的散射参数测量方法，其特征在于，所述连接结构用于实现波导和芯片的连接，所述连接结构包括波导口、与所述波导口耦接的过渡结构以及第一端与所述过渡结构连接的连接线，所述连接线的第二端用于连接所述芯片以实现所述波导与芯片的连接，所述散射参数测量方法包括：

搭建完全相同的两组所述连接结构的实物；

在两组连接结构之间绘制微带线以实现所述两组连接结构的对称连接，完成连接的两组连接结构构成被测件，所述微带线的两端分别与两组连接结构中的连接线的第二端连接，所述微带线的长度大于两倍的所述波导口的长度；

以所述被测件中的两个波导口为测试端面测试出第一组散射参数；以及

以所述微带线的两端为测试端面测试出第二组散射参数。

2.如权利要求1所述的连接结构的散射参数测量方法，其特征在于，还包括：

基于所述第一组散射参数和所述第二组散射参数计算出所述连接结构的散射参数。

3.如权利要求2所述的连接结构的散射参数测量方法，其特征在于，所述第一组散射参数和所述第二组散射参数为插损参数，所述基于第一组散射参数和第二组散射参数计算出所述连接结构的散射参数包括：

计算出所述第一组散射参数和所述第二组散射参数中的差值；以及

将所述差值的1/2作为所述连接结构的插损值。

4.如权利要求1所述的连接结构的散射参数测量方法，其特征在于，所述微带线的两端设置有接地PAD，所述以微带线的两端为测试端面测试出第二组散射参数包括：

将散射参数测量装置的GSG探针分别扎在所述微带线的两端的接地PAD上；以及

运行所述散射参数测量装置，将所述散射参数测量装置的输出结果作为所述第二组散射参数。

5.一种连接结构的设计方法，其特征在于，包括：

基于连接结构的实物搭建与之匹配的第一连接结构模型；

利用如权利要求1~4中任一项所述的连接结构的散射参数测量方法测量出所述连接结构的实测散射参数；

利用所述实测散射参数对所述第一连接结构模型进行修正以获得仿真结果符合所述实测散射参数的第二连接结构模型；

在所述第二连接结构模型中增加匹配微带线以得到第三连接结构模型，所述匹配微带线用于连接过渡结构和连接线；以及

基于优化目标对所述第三连接结构模型进行优化以获得所述匹配微带线的目标尺寸，所述匹配微带线的目标尺寸为使得所述第三连接结构模型的散射参数仿真值满足所述优化目标的尺寸。

6.如权利要求5所述的连接结构的设计方法，其特征在于，所述连接结构包括波导口、与所述波导口耦接的过渡结构以及第一端与所述过渡结构连接的连接线，所述第一连接结构模型为单个连接结构的模型，所述实测散射参数为单个连接结构的实测散射参数，所述在第二连接结构模型中增加匹配微带线以得到第三连接结构模型包括：

在所述第二连接结构模型中的过渡结构与连接线之间增加匹配微带线，所述匹配微带线至少包括第一匹配段和第二匹配段，所述第一匹配段的第一端与所述过渡结构连接，所述第一匹配段的第二端与所述第二匹配段的第一端连接，所述第二匹配段的第二端与所述连接线连接，所述匹配微带线的优化参数包括所述第一匹配段的宽度和长度、第二匹配段的宽度和长度。

7.如权利要求5所述的连接结构的设计方法，其特征在于，所述连接结构包括波导口、与所述波导口耦接的过渡结构以及第一端与所述过渡结构连接的连接线，所述第一连接结构模型为两个连接结构通过微带线对称连接的双连接结构的模型，所述实测散射参数包括所述双连接结构的第一组散射参数和第二组散射参数，所述第一组散射参数为所述双连接结构中的两个波导口的散射参数，所述第二组散射参数为所述双连接结构中的所述微带线的两端的散射参数，

所述利用散射参数对所述第一连接结构模型进行修正以获得仿真结果符合所述实测散射参数的第二连接结构模型包括：

将所述第一组散射参数设置为所述第一连接结构模型中所述两个波导口的散射参数修正目标值；

将所述第二组散射参数设置为所述第一连接结构模型中所述微带线的两端的散射参数修正目标值；以及

对所述第一连接结构进行修正以获得所述第二连接结构模型。

8.如权利要求7所述的连接结构的设计方法，其特征在于，所述在第二连接结构模型中增加匹配微带线以得到第三连接结构模型包括：

在所述第二连接结构模型中的两个连接结构中的过渡结构与连接线之间分别增加匹配微带线，将所述两个连接结构中的匹配微带线的尺寸设置为绑定的相同。

9.如权利要求8所述的连接结构的设计方法，其特征在于，所述在第二连接结构模型中增加匹配微带线以得到第三连接结构模型还包括：

将每一连接结构中的匹配微带线设计为至少包括第一匹配段和第二匹配段的结构，所述第一匹配段的第一端与过渡结构连接，所述第一匹配段的第二端与所述第二匹配段的第一端连接，所述第二匹配段的第二端与连接线连接，所述匹配微带线的优化参数包括所述第一匹配段的宽度和长度、第二匹配段的宽度和长度。

10.一种模组的仿真方法，其特征在于，所述模组包括若干个芯片以及连接结构，所述连接结构用于其中之一芯片与波导的信号传输，所述模组的设计方法包括：

搭建所述若干个芯片的仿真模型和所述波导的仿真模型；

利用如权利要求5~9中任一项所述的设计方法搭建所述连接结构的仿真模型以连接所述若干个芯片的仿真模型和所述波导的仿真模型，以作为所述模组的仿真模型；以及

运行所述模组的仿真模型以获得所述模组的仿真数据。

11.如权利要求10所述的模组的仿真方法，其特征在于，还包括：

基于所述模组的优化目标优化所述模组中的对应参数以使得所述仿真数据满足所述优化目标。

12.一种模组的设计装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器被用于执行存储在所述存储器上的计算机程序时实现如权利要求10～11中任一项所述的模组的设计方法的步骤。

13.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求10～11中任一项所述的模组的设计方法的步骤。

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