过孔设计系统技术方案

本发明专利技术提供一种过孔设计系统。该系统包括：设计界面显示模块，用于在计算装置上显示一过孔设计界面，该界面包括参数输入区及结果显示区，参数输入区用于输入欲观察的频率范围、设计频率点、板材介电系数Dk、不包括过孔残段的过孔长度Lvia、过孔残段长度Lstub、过孔的半径r、差分过孔的间距S、避开孔的半径W以及参考阻抗Z0；计算模块，用于根据参数输入区输入的参数以及预设的公式计算出过孔的实际阻抗Zvia及理想阻抗Zc，并根据计算出的实际阻抗Zvia及理想阻抗Zc绘出阻抗比较图；以及输出模块，用于将阻抗比较图输出至结果显示区。采用本发明专利技术中的过孔设计系统，响应速度快，并且设计人员根据结果显示区显示的结果能够快速地找出过孔的最佳设计。

【技术实现步骤摘要】
过孔设计系统
本专利技术涉及PCB设计领域，特别涉及一种过孔设计系统。
技术介绍
对于PCB来讲，保持信号完整性最重要是阻抗的匹配和一致连续性。阻抗不连续会导致差分导线信号的反射，过孔是导致差分导线不连续的重要因素。若能将过孔的阻抗控制得和差分导线阻抗匹配，信号反射就会降低，信号传输的质量就会提高，系统就会稳定工作。因此，在设计PCB时，需先对过孔结构进行模拟设计，以得到最佳的过孔结构。现有技术中通常是采用3D全波电磁软体进行过孔模拟，需要耗费相对长的时间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提高一种过孔设计系统，以解决上述技术问题。所述过孔设计系统包括：设计界面显示模块，用于在所述计算装置上显示一过孔设计界面，所述过孔设计界面包括参数输入区及结果显示区，所述参数输入区用于输入欲观察的频率范围、设计频率点、板材介电系数Dk、不包括过孔残段的过孔长度Lvia、过孔残段长度Lstub、过孔的半径r、差分过孔的间距S、避开孔的半径W以及参考阻抗Z0；计算模块，用于根据所述参数输入区输入的参数以及预设的公式计算出过孔的实际阻抗Zvia及理想阻抗Zc，并根据计算出的实际阻抗Zvia及理想阻抗Zc绘出阻抗比较图，其中，Zc=Z02×(sin(θ1+θ2)/sinθ1cosθ2)，其中C为光速；以及输出模块，用于将所述阻抗比较图输出至所述结果显示区。采用本专利技术中的过孔设计系统，响应速度快，并且设计人员根据结果显示区显示的结果能够快速地找出过孔的最佳设计。附图说明图1为本专利技术一种实施方式中过孔设计系统的功能模块图。图2为图1中的过孔设计系统提供的设计界面的示意图。图3为图1中的过孔设计系统提供的阻抗比较图。图4为图1中的过孔设计系统提供的散射参数图。主要元件符号说明过孔设计系统100设计界面显示模块10计算模块20输出模块30设计界面12参数输入区122结果显示区124如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式请参考图1，本实施方式中的过孔设计系统100运行于一计算装置（未示出），该系统100包括设计界面显示模块10、计算模块20及输出模块30。请参考图2，设计界面显示模块10在计算装置的显示装置上显示一过孔设计界面12。该界面12包括一参数输入区122及一结果显示区124。参数输入区122用于输入多种设计参数。在本实施方式中，该多种设计参数包括欲观察的频率范围、设计频率点、板材介电系数Dk、不包括过孔残段的过孔长度Lvia、过孔残段长度Lstub、过孔的半径r、差分过孔的间距S、避开孔的半径W以及参考阻抗Z0。计算模块20根据输入的多个设计参数以及预设的公式计算出过孔的实际阻抗Zvia及理想阻抗Zc，并根据计算出的实际阻抗Zvia及理想阻抗Zc绘出阻抗比较图（见图3）。其中，Zc=Z02×(sin(θ1+θ2)/sinθ1cosθ2)，其中C为光速。输出模块30用于将阻抗比较图输出至结果显示区124。设计人员根据阻抗比较图可以知晓按照当前输入的各种参数设计的过孔是否为较佳的过孔。当在设计频率点的实际阻抗Zvia与理想阻抗Zc的差值较大时，认为按照当前输入的各种参数设计的过孔不为较佳的过孔。因此，设计人员可以根据阻抗比较图调整参数输入区122的多个参数，直至设计频率点的实际阻抗Zvia接近理想阻抗Zc。计算模块20还根据输入的多个设计参数及预设的公式计算出输入损耗S21及反射损耗S11，以及根据计算出的输入损耗S21及反射损耗S21绘出散射参数图（见图4）。其中，S21=2/(2cosθ1-sinθ1sinθ2/cosθ2+j(Zc/Z0+Z0/Zc)sinθ1+jZ0/Zc×cosθ1sinθ2/cosθ2，S11=1-|S21|2。输出模块30还将散射参数图输出至结果显示区124。设计人员根据散射参数图可以明确地知道如何修正参数输入区122输入的多个参数，能降低损耗，即知晓降低损耗的设计方向。计算模块20还根据散射参数图得出共振频率f1及在设计频率点反射损耗S11的损耗值，其中，共振频率f1为所述散射参数图中反射损耗S11最低时的损耗值。输出模块30还将所述共振频率f1及所述损耗值输出至所述结果显示区124。计算模块20还根据输入的多个设计参数及预设的公式计算出板材的等效介电系数Dkeff，其中，输出模块30还将计算的等效介电系数Dkeff输出至结果显示区124。采用本实施方式中的过孔设计系统100，响应速度快，并且设计人员根据结果显示区124显示的多种结果能够快速地找出过孔的最佳设计。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过孔设计系统，运行于计算装置，其特征在于，所述过孔设计系统包括：设计界面显示模块，用于在所述计算装置上显示一过孔设计界面，所述过孔设计界面包括参数输入区及结果显示区，所述参数输入区用于输入欲观察的频率范围、设计频率点、板材介电系数Dk、不包括过孔残段的过孔长度Lvia、过孔残段长度Lstub、过孔的半径r、差分过孔的间距S、避开孔的半径W以及参考阻抗Z0；计算模块，用于根据所述参数输入区输入的参数以及预设的公式计算出过孔的实际阻抗Zvia及理想阻抗Zc，并根据计算出的实际阻抗Zvia及理想阻抗Zc绘出阻抗比较图，其中，Zvia=60/Dk×ln(S/2r+(S/2r)2-1)×ln((3W+S/2)/4r),]]>Zc=Z02×(sin(θ1+θ2)/sinθ1cosθ2)，θ2=2πf/(C/Dk)×Lstub,]]>其中C为光速；以及输出模块，用于将所述阻抗比较图输出至所述结果显示区。

【技术特征摘要】
1.一种过孔设计系统，运行于计算装置，其特征在于，所述过孔设计系统包括：设计界面显示模块，用于在所述计算装置上显示一过孔设计界面，所述过孔设计界面包括参数输入区及结果显示区，所述参数输入区用于输入欲观察的频率范围、设计频率点、板材介电系数Dk、不包括过孔残段的过孔长度Lvia、过孔残段长度Lstub、过孔的半径r、差分过孔的间距S、避开孔的半径W以及参考阻抗Z0；计算模块，用于根据所述参数输入区输入的参数以及预设的公式计算出过孔的实...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡昆宏，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44