CST信号完整性仿真 | USB2.0信号完整仿真和优化（一）
前言
众所周知，CST Studio Suite是达索系统的一款高精度，多求解器多物理场的3D电磁仿真软件。它可以很好地普遍的完成天线，射频，EMC等3D仿真。那么它可以用来进行信号完整性的3D仿真吗？答案是肯定的。今天，我们来探讨如何运用CST这款专业的3D电磁仿真工具，对US B 2.0链路进行“解剖”，完成信号完整仿真和优化。CST微波工作室3D建模
首先建模，有us b2.0的差分对，gnd，micro us b2.0连接器，还有共模扼流圈，本文PCB文档来自某ARM公司的开发板，如图所示：电路建模
导入此ARM的IBIS模型做为输出端，导入本人自己写的us b2.0 bub的ibis模型作为接收端。另外还有共模扼流圈的s参数模型。激励源
US B 2.0理论速度480Mbps，实际仅160-280Mbps，受协议开销、线材质量和系统设置影响。优化驱动、切换NTFS文件系统及启用写入缓存可显著提升传输效率。这里我们做最坏情况分析，采用比较靠近最大频率的200MHz，也就是Unit Interval为2.5ns。初次仿真结果
如图，从结果上看，眼图不是很好，眼睛基本闭合状态。因为我们这个信号完整性没有线束的，所以本文眼图模板标准如下眼图模板是如何生成
Macros --> Results --> Eye Dragram,TDR,etc --> Draw Eye Dragram Mask，界面如下图那么是什么原因导致眼图如此之差呢？我们先来看看US B2.0输出信号从图中结果看，差分信号到us bhub输出端信号存在以下几个问题：（3）信号的上升下降沿沿时间过长（ibis模型上升沿时间是1.5ns）我们再来看一下，us b2.0差分信号的S参数（插损S21，回损S11）和开环和闭环的差模阻抗：从曲线上看，信号在200MHz时插损衰减达到6dB，也就是衰减了一半 从曲线上看，回损S11在200MHz上是-2.52dB，反射达到74.8% 从闭环阻抗曲线可以看到，闭环下，200MHz时阻抗为7.8123欧姆 其中，Z_L等于传输线阻抗，Z_0是特征阻抗（US B的特征阻抗是90欧姆），我得us b2.0 hub用的特征阻抗就是90欧姆Γ =（90-7.81）/（7.81+90）= 84%
从开环阻抗曲线可以看到，开环下，差分信号传输线的分布电容是100pF左右，200MHz时阻抗是16.55欧姆，所以us b差分信号时间常数 τ (tau) = 1.5ns，已经跟ibis模型的上升下降沿时间差不多了。来源：CST电磁兼容性仿真
