一种高速信号线的自动优化方法技术

本发明专利技术公开了一种高速信号线的自动优化方法，本发明专利技术提供一种高速信号线的自动优化方法，选择某一原始信号线后，获取该原始信号线与其两端连接线的参数信息，并根据获得参数信息得到位于该高速信号走线上阻抗不连续点，在两个相邻的阻抗不连续点之间通过数学模型自动形成包络信号线的边缘线段，填充后形成过渡信号线的图形，使得不同线宽的高速信号线之间连接段的线宽变化均匀，该过程完全经由系统自动化形成，PCB设计人员仅需要任意绘制并选择原始信号线即可，工作量骤减，工作效率提高，并使得项目质量提高。使得项目质量提高。使得项目质量提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高速信号线的自动优化方法


[0001]本专利技术涉及高速信号走线
，更具体地说，是涉及一种高速信号线的自动优化方法。

技术介绍

[0002]高速信号通常是指多条时序和频率要求较高的信号，也是传输速率比较高的数字信号。为了适应小型化、多功能化及高速化的电子设备需求趋势，高速信号的应用频率提高，高速信号线的排布也越来越密集。
[0003]在密集的高速信号中，为了保证高速信号的传输质量，需要控制高速信号的走线阻抗。影响走线阻抗的因素包括高速信号线的线宽、高速信号线的之间的间距及高速信号线参考平面的间距等。
[0004]为了适应电子结构小型化、电子线路的密度提高的情况，PCB线路引入密集度更高的BGA芯片与高速连接器，此时，高速信号线将信号BGA芯片引出，连接BGA芯片的高速信号线的走线宽度小于引出后的正常走线线宽，导致走线阻抗在该线宽过渡位置不连续，影响高速信号的传输质量。为了避免这种情况的发生，在进行PCB走线设计时，在两段不同线宽的走线之间会进行一段线宽平滑变化的过渡线段，令高速信号线的线宽平滑过渡以最大化降低阻抗的不连续点。
[0005]在现有技术中，这段过渡走线需要手工绘制，导致每一处过渡线段均不相同，且由于在PCB设计的绘制中，走线放大处理，呈平面状绘制，平滑的、线宽均匀变化的包络型过渡走线绘制难度高，耗时长，对于高速信号线密集的高速项目而言，工作量大，工作效率低，耗时长，严重影响项目效率，故而在实质工作中往往不对高速信号线进行优化，或选择性进行优化，从而降低项目质量。

技术实现思路

[0006]为了解决人工绘制不同线宽的高速信号线之间的过渡走线效率低的问题，本专利技术提供一种高速信号线的自动优化方法，选择某一原始信号线后，获取该原始信号线与其两端连接线的参数信息，并根据获得参数信息得到位于该高速信号走线上阻抗不连续点，在两个相邻的阻抗不连续点之间通过数学模型自动形成包络信号线的边缘线段，填充后形成过渡信号线的图形，使得不同线宽的高速信号线之间连接段的线宽变化均匀，该过程完全经由系统自动化形成，PCB设计人员仅需要任意绘制并选择原始信号线即可，工作量骤减，工作效率提高，并使得项目质量提高。
[0007]本专利技术技术方案如下所述：一种高速信号线的自动优化方法，优化过程包括：步骤S1.获取选择的原始信号线的参数信息。
[0008]在步骤S1之前，了解原始信号线所在的网络信息，主要是确定高速信号所在的网络、走线参考平面、层结构等等，走线的信号是否为高速信号、差分信号类型，简而言之，关
注下关于影响走线阻抗的几个因素，包括高速信号线的线宽、高速信号线的之间的间距及高速信号线参考平面的间距等，确定是否有必要优化原始信号线，当然，鉴于可通过本专利技术自动优化与简化优化操作，可以忽略上述因素，将所有满足条件的高速信号的袁术信号线均根据本专利技术的优化方式进行自动优化。
[0009]在步骤S1中，根据选择结果，获取原始信号线的参数信息，以及得到原始信号线两端连接的粗线与细线（即两端不同线宽的连接线）的信息，具体信息包括粗线线宽、细线线宽、粗线与原始信号线的连接位置以及细线与原始信号线的连接位置，并获得这两个连接位置的坐标。
[0010]在此基础上，需要明确的是本专利技术取得线宽参数为Width值，基于该线宽参数判断一条走线的各个线段所在，确定出各个阻抗不连续点。在PCB设计文件显示的图像中，走线实质上为一条条连续的、长度不同的、等宽的细长线段构成，然后建立该线段的垂线段，垂线段的长度等于线宽（Width值）为垂直段，垂线段的中点位于走线上，令垂线段垂直于线段进行扫描，从而得出不同的走线线段，以及扫描后两端的边界线（分别为第一边界线与第二边界线）。分析某一点是否为阻抗不连续点时，先确定其与下一连续点的其他走线线段信息是否相同，若相同，则通过Width值判断是否为该点阻抗不连续点，若该点与下一点的Width值相同，则将该点视为阻抗连续点，若该点与下一点的Width值不相同，则对于这条线段走线而言，在这一点发生阻抗不连续的情况，这一点为阻抗不连续点，如果其他的走线线段信息，如曲率等，这些并不相同，同样认为该点为阻抗不连续点。
[0011]在本专利技术中，由于原始信号线是通过手工绘制或者通过标准/模板线绘制，线宽参数固定，意味着原始信号线与连接线之间的过渡不均匀。
[0012]步骤S2.削减原始信号线与连接线的线宽，获得关于原始信号线的原始中轴线的曲线方程以及连接线的连接中轴线的曲线方程。
[0013]在步骤S2中，将原始信号线与连接线的Width值设置为零，获得原始中轴线与连接中轴线的曲线方程。如上所述，PCB设计文件中的走线实质为多条带有不同线宽参数的细长线段连续拼接构成，再叠加线宽参数的扫描面，从而得出走线的图像图形。故而在步骤S2中，削减原始信号线的线宽，令Width值为零，那么就将原始信号线与连接线的连续图形还原成一条没有线宽区别的连续的走线。对于原始信号线而言，削减原有图形宽度形成的走线线段为原图形的中轴线，即原始中轴线，同理，对于连接线而言，也为该连接线图形的中轴线，即连接中轴线。
[0014]步骤S3.获取中轴线上两个相邻的阻抗不连续点，经阻抗不连续点以该阻抗不连续点的线宽为长度做垂直于所在的中轴线的辅助线，辅助线与阻抗不连续点所在图形的边缘相交并获得上下两端的辅助点。
[0015]从上可知，阻抗不连续点为连续的走线中相关走线属性存在不同的点，在本专利技术中，最明显的体现为曲率与线宽，从而得到连接线与原始信号线上的各个阻抗不连续点。通常情况下，原始信号线与两端的连接线的线宽存在区别，故而，对于连接线而言，其与原始信号线连接的端点即为阻抗不连续点，该点位于连接线上。原始信号线通常情况下为固定线宽的手绘线或模型线，因此，对于其自身而言，应为各个弧度发生变化、曲率变化的端点为阻抗不连续点。对于一条原始信号线而言，阻抗不连续点的数量视情况而定，可能仅有与连接线连接的端点，即与连接线重合的端点，也有可能自身线段中存在多个弧度变化，形成
多个阻抗不连续点。根据该情况，可明确，在原始信号线与连接线存在线宽区别时，原始信号线与连接线的连接端点比为阻抗不连续点。在用于连接一条粗线与一条细线之间的原始信号线，这三段走线线段中，至少存在粗线与原始信号线的连接端点，以及细线与原始信号线的连接端点，这两个阻抗不连续点。
[0016]选择两个相邻的阻抗不连续点，阻抗不连续点位于连接线或原始信号线上，也有可能是连接线与原始信号线二者的图像连接端点，无论是哪一种，其线宽属性仅有一个数值，当阻抗不连续点为连接线与原始信号线二者的图像连接端点时，连接端点的线宽值取较大的数值。
[0017]经过阻抗不连续点做一条垂直于其所在中轴线的辅助线。若阻抗不连续点处于连接线上，辅助线垂直于连接中轴线。若阻抗不连续点处于原始信号线上，辅助线则垂直于原始中轴线。若阻抗不连续点为连接线与原始信号线的连接端点，则不论其垂直于原始中轴线还是连接中轴线，形成的均为相同的辅助线。两个相邻的阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速信号线的自动优化方法，其特征在于，优化过程包括：步骤S1.获取选择的原始信号线的参数信息；步骤S2.削减原始信号线与连接线的线宽，获得关于原始信号线的原始中轴线的曲线方程以及连接线的连接中轴线的曲线方程；步骤S3.获取中轴线上两个相邻的阻抗不连续点，经阻抗不连续点以该阻抗不连续点的线宽为长度做垂直于所在的中轴线的辅助线，辅助线与阻抗不连续点所在图形的边缘相交并获得上下两端的辅助点；步骤S4.根据数学模型结合辅助线与辅助点形成包络边缘线，填充包络边缘线内部，形成过渡信号线。2.根据权利要求1中所述的一种高速信号线的自动优化方法，其特征在于，在步骤S1中，根据选择结果，获取原始信号线的参数信息，以及得到原始信号线两端连接的粗线与细线的信息，具体信息包括粗线线宽、细线线宽、粗线与原始信号线的连接位置以及细线与原始信号线的连接位置，并获得这两个连接位置的坐标。3.根据权利要求1中所述的一种高速信号线的自动优化方法，其特征在于，在步骤S2中，将原始信号线与连接线的Width值设置为零，获得原始中轴线与连接中轴线的曲线方程。4.根据权利要求1中所述的一种高速信号线的自动优化方法，其特征在于，连接线与原始信号线连接的端点即为阻抗不连续点，该阻抗不连续点的Width值的取值为连接线的Width值与原始信号线的Width值的较大值。5.根据权利要求1中所述的一种高速信号线的自动优化方法，其特征在于，在步骤S4中，原始信号线若为直线线段，数学模型采用直线数学模型，原始信号线为曲线线段，数学模型则采用曲线数学模型。6.根据权利要求5中所述的一种高速信号线的自动优化方法，其特征在于，直线数学模型即为楔形图形的构建模型，过渡信号线的图形为楔形结构，过渡信号线两端边缘线为直线。7.根据权利要求5中所述的一种高速信号线的自动优化方法，其特征在于，曲线数学模型是以连接线、原始信号线、辅助线及辅助点构成的图像计算模型，曲线数学模型的目的是形成过渡信号线上下两端的边缘曲线，过渡信号线包裹原始信号线。8.根据权利要求5中所述的一种高速信号线的自动优化方法，其特征在于，曲线数学模型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：明睿，王灿钟，
申请(专利权)人：深圳市一博科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：