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Q&A为后期整理，如有遗漏请见谅。
Q：请问如何设计balun,会提高发射机的效率以及改善LNA的NF? 是否需要考虑功率匹配和噪声匹配？
A：因为balun是无源器件 ，因此其插入损耗等于噪声系数 ，无论用在发射机的输出端和LNA的输入端，优化差不多要考虑两方面的因素：一是要降低balun 本身的损耗，二是要把输入输出阻抗 转换到合适的晶体管看到的值。这个很难展开讲，分析起来还挺复杂的，与电路本身参数、用的工艺等等都有关。笼统的说的话，要选择合适的balun的参数，包括初级线圈电感量、次级线圈电感量、耦合系数k （注意k不是越大越好）；要尽量使用厚金属，减小balun的损耗，必要时可以使用多层金属堆叠起来。
另外，有一个大致的现象：当两端的阻抗越接近，balun越容易设计，带宽和插入损耗的表现越好。以此来衡量，发射机的输出端比LNA的输入端的balun要容易设计很多。发射机输出端一边是50ohm负载，一边是大晶体管的漏断，两者阻抗相对接近，阻抗转换比低。而且两边都是低阻，balun本身的寄生电阻 相对50ohm的低阻很小，主要能量都传输到了负载电阻 上。CMOS工艺毫米波频段，论文中的发射机输出的balun插入损耗可以做到1dB以下，效率80%以上。而LNA输入端，一边是50ohm，一边是晶体管栅段高阻，匹配难度大不少，插入损耗也就大了很多。
功率匹配当然是要考虑的。LNA输入端是小信号，做小信号的输入匹配就行，而发射机输出端一般是大信号，要做大信号的loadpull仿真确定匹配阻抗。噪声匹配，我有一个感觉，不一定准，就是在毫米波段 大家似乎不太考虑LNA的输入噪声匹配了。
Q：请问您了解Keysight的EMPro吗？它有什么特点？
A：没有用过啊，当时写文章时调研了一下，EMPro应该是Keysight的Momentum升级版，同时支持有限元分析和矩量法两种仿真算法，功能很强大灵活，即可以仿层状结构，也可以仿任意结构。
Q：如果用HFSS仿真变压器对VCO电感的耦合影响，那如何设置这种环境的回流环通路呢？
A：回流环路是电磁场仿真中一个挺麻烦的问题，我也不觉得我理解的足够好了。HFSS中因为要显示的设置回流环路，更麻烦一点。EMX中虽然仿真器自己默认衬底背面是地平面 ，仿真时需要设置的少了，但设计者还是需要想想这样的设置准不准，是否贴近真实情况。
回到这个问题，我觉的分两种情况。一，在版图中变压器 和电感各自被挖空的闭合地平面围起来了，如果是这样，那我觉得与版图中使用相同的地平面，把Port的参考打在各自的地平面上就好。二，版图中变压器和电感没有被围起来，那这时如果像一般仿电感时在HFSS用挖空的闭合地把它们分别围起来，地平面会减小两个之间的耦合，与实际情况不符合了。我觉得更好的方式是在地平面上挖一个很大的空，把两个器件都容纳进去。
Q：EMX软件相比于ADS，HFSS准确性如何呢，我在使用EMX软件仿真PDK提供的电感时，发现仿真得到的Q值高于PDK告诉的值，可能是什么原因呢？
A：有同学比较过EMX和HFSS，大部分时候两者结果很接近，对电路性能不产生明显的影响。如果差别大，那就得分别去检查仿真设置。EMX仿真电感Q值比PDK大多少呢？我觉得10%是可接受的范围。在EMX里有个选项可以设置Mesh的尺寸，可以将这个mesh尺寸逐渐减小，比较仿真结果，仿真结果最终会收敛到一个值，那这个值就是比较可信的值了。
Q：请问对于balun（底部是m1面地）接一小段传输线 ，再接RFpad和地pad输出，使用EMX仿真，怎么打ref抽取更准？是balun的ref和地pad的pin分别打，提取后再用线短掉，还是说balun不需要单独打ref的pin，只需要在地pad上打pin就行？或者其他更好的方式
A：我觉得有两种方式：一是在RFPAD和地PAD上分别打一个PIN，在EMX设置时制定RFPAD上的PIN以地PAD上的PIN为参考；在balun的每个PIN下方的地平面也额外打一个PIN，然后让balun的PIN以地平面上相应的PIN为参考。二是将地PAD和balun的PIN下方都打上GND PIN。这两种方式的仿真结果应该在射频 端很接近。
Q：在HFSS仿真电感时，guardring的接地port如何设置？假定芯片后期是QFN封装。HFSS仿真时，指定芯片背面为理想地，guardring的引线单独指定为一个port，对吗？
A：HFSS仿真和EMX仿真在添加激励的方式上有一个很重要的区别，或者说有限元分析和矩量法仿真的区别。在HFSS（有限元分析 ）中使用集中端口，必须显示的定义这个端口的参考端，激励电流从端口的正端流入，从参考端流回来。而EMX中，芯片衬底下面总是存在一个无穷大的接地平面（这时矩量法算法所决定的），端口所加的激励可以是参考这个地平面的，不需要显式指明。
那再来回答问题。典型的HFSS仿真电感的方式是，在芯片上画一大块地平面，然后挖一个洞，把电感放在这个洞里，电感每个端口的参考端加在这个地平面上。这样的话，不需要额外为这个地平面指定port。这里的guardring是一个额外的非闭环的guardring吗？如果是这样，可以给它指定一个port。如果认为大地平面 就是guardring，那不需要为它加port。
Q：Guard Ring的大小在HFSS仿真中对电感是有影响的，那如何去更好地准确定义这个ring在仿真环境中尺寸呢？
A：HFSS仿真中必须要有一个显式的闭合回路 来提供回流途径，因此仿电感的时候必须要加一个闭合的GuardRing，而这个GuardRing的感应回流又会影响电感量。我觉得这一点是避免不了的。实际操作中，我会在芯片 版图上画一个GuardRing，然后在仿真中使用跟它一般大的尺寸。
Q：LC VCO设计，PDK自带的电感是用来比较仿真工具准确度，然后要得到目标值的电感就需要自己设计优化，是这样吗？那是否是用s参数分析后的模型进行电路前仿？用自己画好的电感版图进行后仿？
A：第一取决于VCO的工作频率。如果工作频率在PDK提供电感模型的测试频率范围内，可以直接使用PDK的电感模型来做设计，这样走同一套流程，也省了LVS和后仿的麻烦。如果需要进一步优化电感的版图，或者频率超出了范围，那就只能自己做电磁场仿真了。的确PDK的电感可以用来比较仿真工具的准确度。设计流程 的话我习惯是这样的，先用晶体管和电感的简单模型（RLC）做仿真来确定电路的大致参数。然后画好有源器件部分的版图做反提，然后画电感做电磁场仿真，将反提的网表和电磁场仿真的S参数放在一起仿真，然后去迭代电感 的版图和尺寸。最后一步已经算是后仿了。因为电感电磁场仿真的迭代过程最麻烦，因此把它放在有源器件局部反提之后进行，这样效率稍微高一点。
Q：您仿真fingercap一般是用什么工具？感觉HFSS仿的电容和库里不一样.
A：我理解finger cap是一个电磁场 仿真工具较难处理的器件，它的线太细了，网格要划分的很密才能仿的准。我听EMX的技术支持讲过，说代工厂会对MOM电容的版图进行调整，版图上每个finger都是均匀很细的尺寸，但实际生产出来可能变了。因此我的建议是：如果PDK库里的MOM电容 的模型频率范围（它的工艺文档里可能会有测试频率范围，比如T65的模型测到24GHz）涵盖了工作频率 ，那就直接用它提供的模型好了；如果工作频率范围高于PDK模型的频率范围，那可以考虑用平板电容而不是插指电容，这样Q值高一点，仿真容易一点，当然电容密度 会小一点，好在频率高了需要的电容量 也会跟着变小。
Q：請教一下在cadence port 一定要設置50ohm ? 如果我設計一個25ohmPA 的輸出匹配那port 是不是應該改成25 ohm ?
A：不用啊。如果PA的实际输出负载是25ohm，那仿真port的阻抗应设置为25ohm，这样仿真得到的输出匹配、输出功率才对。一个指导原则是，仿真环境应该尽可能接近电路真实工作的环境。
Q&A真是个很好的方式呢。Q是那根线头，A是顺着线头拉出来的东西，可能只是空气、是肥皂泡，也可能是个彩色的气球，甚至可能是个太阳。
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