关于仿真求解频率设置问题

Trunktren

     最近仿真的时候总是会有一个问题影响我。用J204B协议举例：
该协议在最高速率中，上升时间为24ps,计算带宽应该为14.5Ghz。
观察的回波损耗是0.75*波特率，12.5Gbps的信号算下来是9.375Ghz。
那么问题来了：
4 ^/ b' `& E4 L经常说的仿真5倍频是为什么？按照协议关注的点最高不过就是14.5Ghz就可以了吗？还需要仿真到那么高的频率吗？
$ g# y% a6 B- L

qawsedfffrr

Trunktren 发表于 2024-11-15 17:58
# v0 i. `5 }) q3 m  M5 S首先感谢回答。
/ f" Q5 v! Y5 u9 C: Z8 @: L4 ]' W1.关于上升时间：这是协议中只是规定了24ps，根据经验公式计算出来的14.5Ghz。针对边沿 ...

1、它是告诉你依照24ps的时间去划频段dB？还有你这个14.5Ghz怎么得出来的？如果用24ps去换算频率应该用 t=1/f才是这样就40多Ghz频率了。频率的带宽不是非黑即白的，不是说比这个高的频率就无关紧要。还有如果扫频的频率是会影响TDR的，因为TDR就是S参数转Z参数，S参数频率不够转出来的Z参数分辨率就不够，TDR就不准确。所以说该老老实实3-5倍频扫就这么做，不理解的事情先这么做。等以后会慢慢明白的。
( P  V+ [% j! \; i3 v* j2、我是觉得你还是理解有些问题，就是跑仿真我要跑10Gbps速率的信号，那肯定不会去卡5Ghz的扫频。无论是什么样的信号都应该按照3-5倍频去扫。即使协议告诉我在1-3Ghz频段低于多少dB，3-10Ghz频段低于多少dB，都不应该说我只跑到10Ghz就完事了。对于你说的那些不明确的信号协议没有明确给你指出什么频段范围满足多大的衰减那就按照他的速率算他的基频x3-5不就好了，然后看基频符不符合你的期望值。
, b! O4 `: H0 y: i; `

Trunktren

qawsedfffrr 发表于 2024-11-15 16:33
' |4 b4 p$ C, g8 A! C( `; y) |大部分结果都是看奈奎斯特频率，所谓的5倍频指的是 好比如单lan的信号传输速率是10Gbps，那10Gbps一般情况 ...

- J4 u. j. \0 F0 o3 X8 ?  o, c% r首先感谢回答。
1.关于上升时间：这是协议中只是规定了24ps，根据经验公式计算出来的14.5Ghz。针对边沿信号完整性，在大于14.5Ghz的更高频率下，谐波分量衰减得很厉害，而且已经不怎么影响上升沿的时间了。因此所以我想是不是在TDR的时候也没有必要看太高的的频率？或者说S参数也没有看太高？
2.当信号不明确的时候，查看更多次谐波，可以分析出的信号完整性更严谨，毕竟更高次谐波意味着这个信号的边沿时间可能更快，所以分析3-5倍频率，能保证不受影响。
3.我在想是不是我陷入了一个误区。我说的J204B是协议给出来的，当然看到我理解的协议给定的频率范围即可。其实针对不明确的信号协议，就应该按照5倍频，以求更精确的仿真结果。

Trunktren

首先，感谢回复，咱俩对SI不同理解的知识碰撞，我向来喜欢这样
2 @$ x# B/ S3 J3 A然后：
6 B9 ^. o! {! W5 G5 h$ N- O1.上升时间与带宽是有关系的，有一个经验公式，BW=0.35/Tr或者BW=0.5/Tr，这个经验公式很重要的，如果不清楚建议你去学习一下。简单来说这个带宽就是定义在该频率范围内对信号影响最大，高于带宽的频率影响就比较小甚至没有。
2.算是回到了正题。协议告诉我1-10Ghz的衰减和回波损耗，我在这个范围已经满足协议要求，还有必要去看那么高的频段吗？更高频段协议并没有告诉我怎么约束，那我怎么确定高频段是否满足呢？
& `/ Y8 A; C- s; `- _3 c+ V然后回到我之前说的第三点。我应该是陷入误区，协议规定就按照规定的看吧，没有规定就按照5倍频扫描，必定没有错误。

遗忘小勇

Trunktren 发表于 2024-12-27 09:28
感谢回答。我以前大概就是会觉得用经验公式计算的信号带宽范围内多次谐波叠加后的一个波形的Tr，其Tr就能 ...

" z" P( M8 u% }" z2 F  v" o+ Z; n经验带宽的意义就在于我们能快速通过公式计算得到一个我们可以去评估的结果，而对于一个信号的最大带宽是多少，HFSS计算好像推荐可以用1/RT来定义，但这个RT我们一般很难得到，但是信号的奈奎斯特频率很容易得到，比如10g速率的奈奎斯特频点就是5ghz，所以就保守的估计是信号的奈奎斯特频点的3~5倍（15ghz~25ghz）来作为信号的最大带宽来带入软件求解，如果解释的有错误欢迎大神来纠正。
- Z) M# h: U/ Z5 L5 p

Trunktren

遗忘小勇 发表于 2024-12-26 17:17:52
首先得先理解这几个带宽得意义，软件TDR是通过傅里叶计算得出来得仿真结果，因此如果你仿真带宽不够就意味着高频分量的损失，也意味要仿真精确度下降，所以对于软件的扫频范围应该设置成5倍，0.35/RT是一个3dB带宽，表征该信号上升时间的大部分频率都集中在这个频点以内，但不能说更大的带宽就没有意义，软件是不会认你这个3db带宽的，所以只能尽量增加仿真带宽来增加准确度。

- C/ L: m* W4 Y' ~感谢回答。我以前大概就是会觉得用经验公式计算的信号带宽范围内多次谐波叠加后的一个波形的Tr，其Tr就能满足它的协议上的Tr时间就够了。
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遗忘小勇

首先得先理解这几个带宽得意义，软件TDR是通过傅里叶计算得出来得仿真结果，因此如果你仿真带宽不够就意味着高频分量的损失，也意味要仿真精确度下降，所以对于软件的扫频范围应该设置成5倍，0.35/RT是一个3dB带宽，表征该信号上升时间的大部分频率都集中在这个频点以内，但不能说更大的带宽就没有意义，软件是不会认你这个3db带宽的，所以只能尽量增加仿真带宽来增加准确度。

Trunktren

ximencuocuo0517 发表于 2024-11-29 09:27
1、这里的扫频范围，我的理解是仿真结果包含高速信号所需的最高频率分量，至少是在这个频率段内，要保证 ...

好的，感谢！！
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ximencuocuo0517

Trunktren 发表于 2024-11-28 18:02
6 Q# h. T0 C, g2 d! V1 s感谢回答！！求教大哥，这个扫频范围是什么怎么来的？这么一说，我突然想起之前的另外一个疑问。ansys的 ...

# \* c# V, N# p6 E1 ]1、这里的扫频范围，我的理解是仿真结果包含高速信号所需的最高频率分量，至少是在这个频率段内，要保证信号质量没有问题。在HFSS中看TDR结果时，它默认的上升时间就是扫频的最大值的倒数。当然，要仿真的更加精确，可以将扫频最大值再扩大。
# x3 `6 y# o) r  k" x. x2、求解频率应该设置为工作频率。根据奈奎斯特定理，这里取信号速率值的一半。可以看下这个链接：http://www.edadoc.com/home/technology/detail/id/327.html
- s9 m. @5 A6 G  h' y: P  X

Trunktren

ximencuocuo0517 发表于 2024-11-28 17:01
5 X: p8 m5 b1 ]- ?# Q0 [2 O6 O根据上升时间24ps，可以计算到最大扫频范围41.67GHz，这个24ps是在看TDR结果时阶跃信号的上升时间，12.5Gbp ...

- D4 n) N1 o8 c: ^! ~( q感谢回答！！求教大哥，这个扫频范围是什么怎么来的？这么一说，我突然想起之前的另外一个疑问。ansys的求解器中先设置带宽频率，然后设置扫频范围，这俩有什么关系和影响？

( O/ n) m& ?$ G$ ~" q/ U

ximencuocuo0517

根据上升时间24ps，可以计算到最大扫频范围41.67GHz，这个24ps是在看TDR结果时阶跃信号的上升时间，12.5Gbps的信号根据奈奎斯特采样定理，得到求解频率是6.25GHz，41.67GHz是它的6倍多，比3-5倍频更精确些，

centem2015

xuexi

青藤门下一走狗

围观大佬

Dc2023091384h

按照协议关注的点最高不过就是14.5Ghz就可以了吗？还需要仿真到那么高的频率吗？
对于以上这个点的回答：根据上升沿计算的14.5G，是指信号幅值衰减3dB的频率，如果只仿真到14.5G，仿真出来的结果，比如S参数，TDR都会有不小的误差，所以仿真频率越高越好。

Trunktren

WZS_PCB 发表于 2024-11-19 11:13
1.一般都是用3-5倍基频去扫频，因为可能不知道tr。当知道tr之后，1.可以用经验公式去扫频。2.hfss有个小 ...

- h9 g: D- U7 k; U, M( K2 n; V1 t感谢回答。
关于我的提问以及讨论其实都是频域上。实际转化成时域，确实应该扫描到更高频率。高频部分影响着抖动，噪声，同样对信号很关键。最终还是得用S参数转到时域分析眼图质量。

WZS_PCB

Trunktren 发表于 2024-11-18 15:22
5 P- k) K3 U+ I首先，感谢回复，咱俩对SI不同理解的知识碰撞，我向来喜欢这样
然后：
1.上升时间与带宽是有关 ...

1.一般都是用3-5倍基频去扫频，因为可能不知道tr。当知道tr之后，1.可以用经验公式去扫频。2.hfss有个小工具，带宽计算器。
2.满足协议即可。高频影响你转到时域时的眼图质量。当要做时域分析时，需要扫描到高频，即最大带宽。
以上仅个人理解，有理解错误的地方请给与纠正