《玩转高速电路：基于ANSYS HFSS的无源仿真实例》主要介绍使用HFSS进行无源仿真的方法，使读者了解高速电路中无源仿真的过程及信号完整性的基础知识。本书内容涉及信号完整性基础知识、HFSS的基础操作、无源仿真实例的分析。书中介绍了如何使用HFSS对单端信号传输线、单端信号过孔、差分信号传输线和差分信号过孔等实例进行仿真，同时也综合介绍了3类典型实例，包括典型走线实例、典型过孔实例和典型孔线实例，讲解了仿真参数设置对仿真结果的影响。读者可以再熟悉HFSS操作的同时体会无源仿真的思路，为自己设计高速电路打下基础。
　　《玩转高速电路：基于ANSYS HFSS的无源仿真实例》适合对高速电路和无源仿真感兴趣的人员阅读，也可作为高等院校相关专业和职业培训的实验用书。

前言
第1章 基础介绍
1.1 信号完整性及常用软件介绍
1.1.1 信号完整性介绍
1.1.2 常用软件介绍
1.2 HFSS基础操作
1.2.1 新建HFSS工程
1.2.2 绘制模型
1.2.3 设置材料及属性
1.2.4 设置解算参数
1.2.5 查看结果
第2章 单端信号传输线仿真实例
2.1 不同线宽度的单端微带线仿真
2.1.1 现象预测
2.1.2 工程建立
2.1.3 结果分析
2.2 不同线宽度的单端带状线仿真
2.2.1 现象预测
2.2.2 工程建立
2.2.3 结果分析 。
2.3 不同线厚度的单端微带线仿真
2.3.1 现象预测
2.3.2 工程建立
2.3.3 结果分析
2.4 不同线厚度的单端带状线仿真
2.4.1 现象预测
2.4.2 工程建立
2.4.3 结果分析
2.5 不同介质厚度的单端微带线仿真
2.5.1 现象预测
2.5.2 工程建立
2.5.3 结果分析
2.6 不同介质厚度的单端带状线仿真
2.6.1 现象预测
2.6.2 工程建立
2.6.3 结果分析
2.7 不同介电常数的单端微带线仿真
2.7.1 现象预测
2.7.2 工程建立
2.7.3 结果分析
2.8 不同介电常数的单端带状线仿真
2.8.1 现象预测
2.8.2 工程建立
2.8.3 结果分析
第3章 单端信号过孔仿真实例
3.1 不同间距的单端信号过孔仿真
3.1.1 现象预测
3.1.2 工程建立
3.1.3 结果分析
3.2 不同半径的单端信号过孔仿真
3.2.1 现象预测
3.2.2 工程建立
3.2.3 结果分析
3.3 不同介电常数的单端信号过孔仿真
3.3.1 现象预测
3.3.2 工程建立
3.3.3 结果分析
3.4 不同反焊盘大小的单端信号过孔仿真
3.4.1 现象预测
3.4.2 工程建立
3.4.3 结果分析
3.5 不同层数的单端信号过孔仿真
3.5.1 现象预测
3.5.2 工程建立
3.5.3 结果分析
3.6 不同过孔长度的单端信号过孔仿真
3.6.1 现象预测
3.6.2 工程建立
3.6.3 结果分析
3.7 不同残桩长度的单端信号过孔仿真
3.7.1 现象预测
3.7.2 工程建立
3.7.3 结果分析
第4章 差分信号传输线仿真实例
4.1 不同线宽度的差分微带线仿真
4.1.1 现象预测
4.1.2 工程建立
4.1.3 结果分析
4.2 不同线宽度的差分带状线仿真
4.2.1 现象预测
4.2.2 工程建立
4.2.3 结果分析
4.3 不同线厚度的差分微带线仿真
4.3.1 现象预测
4.3.2 工程建立
4.3.3 结果分析
4.4 不同线厚度的差分带状线仿真
4.4.1 现象预测
4.4.2 工程建立
4.4.3 结果分析
4.5 不同介质的差分微带线仿真
4.5.1 现象预测
4.5.2 工程建立
4.5.3 结果分析
4.6 不同介质的差分带状线仿真
4.6.1 现象预测
4.6.2 工程建立
4.6.3 结果分析
4.7 不同介质厚度的差分微带线仿真
4.7.1 现象预测
4.7.2 工程建立
4.7.3 结果分析
4.8 不同介电厚度的差分带状线仿真
4.8.1 现象预测
4.8.2 工程建立
4.8.3 结果分析
4.9 不同线间距的差分微带线仿真
4.9.1 现象预测
4.9.2 工程建立
4.9.3 结果分析
4.10 不同线间距的差分微带线仿真
4.10.1 现象预测
4.10.2 工程建立
4.10.3 结果分析
第5章 差分信号过孔仿真实例
5.1 不同回流地孔间距的差分信号过孔仿真
5.1.1 现象预测
5.1.2 工程建立
5.1.3 结果分析
5.2 不同信号孔间距的差分信号过孔仿真
5.2.1 现象预测
5.2.2 工程建立
5.2.3 结果分析
5.3 不同介质的差分信号过孔仿真
5.3.1 现象预测
5.3.2 工程建立
5.3.3 结果分析
5.4 不同反焊盘大小的差分信号过孔仿真
5.4.1 现象预测
5.4.2 工程建立
5.4.3 结果分析
5.5 不同层数的差分信号过孔仿真
5.5.1 现象预测
5.5.2 工程建立
5.5.3 结果分析
5.6 不同残桩长度的单端信号过孔仿真
5.6.1 现象预测
5.6.2 工程建立
5.6.3 结果分析
5.7 不同过孔长度的差分信号过孔仿真
5.7.1 现象预测
5.7.2 工程建立
5.7.3 结果分析
第6章 不同参数设置仿真实例
6.1 Solution Types参数设置仿真实例
6.1.1 设置为“HFSS”
6.1.2 设置为“HFSS with Hybird and Arrays”
6.1.3 结果对比
6.2 Solution Frequency数值设置仿真实例
6.2.1 设置为“80GHz” 错误！未定义书签。
6.2.2 设置为“10GHz” 错误！未定义书签。
6.2.3 结果对比 错误！未定义书签。
6.3 Solution Solver数值设置仿真实例
6.3.1 设置为“Iterative Solver”
6.3.2 设置为“Direct Solver”
6.3.3 结果对比
6.4 Delta S数值设置仿真实例
6.4.1 设置为“0.005”
6.4.2 设置为“0.02”
6.4.3 结果对比
6.5 Port设置仿真实例
6.5.1 设置为“Wave Port”
6.5.2 设置为“Lump Port”
6.5.3 结果对比
6.6 Order设置仿真实例
6.6.1 设置为“Zero Order”
6.6.2 设置为“First Order”
6.6.3 设置为“Second Order”
6.6.4 设置为“Mixed Order”
6.6.5 结果对比 错误！未定义书签。
6.7 Initial Mesh Settings设置仿真实例
6.7.1 设置为“Coarse”
6.7.2 设置为“Resolution”
6.7.3 设置为“Fine”
6.7.4 结果对比
第7章 典型走线仿真实例
7.1 不同间距的多对差分信号线仿真实例
7.1.1 实例说明
7.1.2 工程建立
7.1.3 仿真结果
7.2 不同位置的多对差分信号线仿真实例
7.2.1 实例说明
7.2.2 工程建立
7.2.3 仿真结果
7.3 BGA区域中梯形tab信号线仿真实例
7.3.1 实例说明
7.3.2 高度变化的工程建立
7.3.3 高度变化的tab仿真结果
7.3.4 宽度变化的工程建立
7.3.5 宽度变化的tab仿真结果
7.4 BGA区域中三角形tab信号线仿真实例
7.4.1 实例说明
7.4.2 高度变化的工程建立
7.4.3 高度变化的tab仿真结果
7.4.4 宽度变化的工程建立
7.4.5 宽度变化的tab仿真结果
7.5 蛇形绕线仿真实例
7.5.1 实例说明
7.5.2 工程建立
7.5.3 仿真结果
7.6 “鼓包”走线仿真实例
7.6.1 实例说明
7.6.2 工程建立
7.6.3 仿真结果
7.7 不同角度走线仿真实例
7.7.1 实例说明
7.7.2 工程建立
7.7.3 仿真结果
7.8 跨参考平面走线仿真实例
7.8.1 实例说明
7.8.2 工程建立
7.8.3 仿真结果
第8章 典型过孔仿真实例
8.1 不同纵向间距的多对差分过孔仿真实例
8.1.1 实例说明
8.1.2 工程建立
8.1.3 仿真结果
8.2 不同横向间距的多对差分过孔仿真实例
8.2.1 实例说明
8.2.2 工程建立
8.2.3 仿真结果
8.3 地孔错位不同纵向间距的多对差分过孔仿真实例
8.3.1 实例说明
8.3.2 工程建立
8.3.3 仿真结果
8.4 地孔错位不同横向间距的多对差分过孔仿真实例
8.4.1 实例说明
8.4.2 工程建立
8.4.3 仿真结果
8.5 不同地孔横向位置的多对差分过孔仿真实例
8.5.1 实例说明
8.5.2 工程建立
8.5.3 仿真结果
8.6 不同横向间距的正对排布差分过孔仿真实例
8.6.1 实例说明
8.6.2 工程建立
8.6.3 仿真结果
8.7 不同纵向间距的正对排布差分过孔仿真实例
8.7.1 实例说明
8.7.2 工程建立
8.7.3 仿真结果
8.8 不同地孔纵向位置的多对差分过孔仿真实例
8.8.1 实例说明
8.8.2 工程建立
8.8.3 仿真结果
第9章 典型孔线仿真实例
9.1 表层差分线距离差分过孔不同间距的仿真实例
9.1.1 实例说明
9.1.2 工程建立
9.1.3 仿真结果
9.2 内层差分线距离差分过孔不同间距的仿真实例
9.2.1 实例说明
9.2.2 工程建立
9.2.3 仿真结果
9.3 差分线距离差分过孔残桩不同间距的仿真实例
9.3.1 实例说明
9.3.2 工程建立
9.3.3 仿真结果
9.4 差分线穿差分过孔不同位置的仿真实例
9.4.1 实例说明
9.4.2 工程建立
9.4.3 仿真结果

信号完整性（Signal Integrity，SI）是电子工程领域中的核心课题，随着现代电子设备朝着更高频率、更大带宽和更低功耗的方向飞速发展，信号完整性问题已从传统电路设计的边缘问题演变为决定系统成败的关键因素。在高速电路领域流传着一句话：“设计师可以分成两类，一类已经遇到了信号完整性问题，另一类即将遇到信号完整性问题。”基于此背景下，结合自身情况，便有了创作本书的动力，意在为高速电路的发展尽绵薄之力！
信号完整性分析在高速电子系统设计中至关重要，同时也离不开软件工具。HFSS作为当今最优秀的仿真软件之一，专注于高频和高速电子设计的电磁场分析，广泛应用于天线设计、射频/微波电路、高速互连、封装、电磁兼容（EMC）等领域。其核心基于有限元法（FEM），能够精确求解复杂结构的电磁场分布、散射参数（S参数）、辐射特性及信号完整性参数，尤其在高频（毫米波、太赫兹）和复杂三维几何模型中表现出色。HFSS作为业界领先的三维全波电磁场仿真工具，凭借其高精度、灵活性和广泛的应用场景，已成为高频电子设计的行业标准。本书选用的版本是2024 R1。
本书共9章，内容涉及到信号完整性基础知识、HFSS的基础操作、无源仿真实例的分析。书中介绍了如何使用HFSS对单端信号传输线、单端信号过孔、差分信号传输线、差分信号过孔和差分信号传输线等实例进行仿真，同时也综合介绍了3类典型实例，包括典型走线实例、典型过孔实例和典型孔线实例。而且讲解了仿真参数设置对仿真结果的影响。每个实例都遵循着“先预测—再仿真”原则，即首先根据信号完整性基础知识来预测实例的仿真结果趋势，有了预测结果，再进行仿真，最后观察仿真结果是否与预测结果是否一致。读者在实际学习时，也应先遵循着“先预测—再仿真”原则。
信号完整性是确保电子系统中信号在传输过程中保持质量和时序的关键技术，主要解决反射、串扰、衰减及时序偏差等问题。反射由阻抗不匹配引发，需通过端接电阻或阻抗匹配抑制；串扰因相邻线路电磁耦合产生，可通过增大间距、差分信号或地平面隔离降低干扰；高频信号衰减由趋肤效应和介质损耗导致，需选用低损耗材料并结合预加重/均衡技术补偿；时序问题则通过走线等长和拓扑优化改善。此外，需协同电源完整性管理噪声耦合，借助仿真工具与实测验证，确保高速电路稳定可靠，是电子系统设计的核心环节。信号完整性问题是复杂的，是系统性的，因此一本书难以覆盖全面，计划以系列丛书的形式进行讲解，暂称《玩转高速电路》系列丛书吧，敬请期待。本书作为《玩转高速电路》系列丛书的开山之作，力求理论与实践相结合，设计思路更贴近实际工程设计，当然读者才是检验质量的重要角色，但愿本书可为读者带来帮助。
本书取材广泛、内容新颖、实用性强，作为HFSS应用的入门级教程，对零基础的读者起到抛砖引玉的作用。本书适合对高速电路和无源仿真感兴趣的人员阅读，也可作为高等院校相关专业和职业培训的实验用书。
本书顺利完稿离不开广大专家、学者、工程师以及各位朋友的支持与帮助，再次一并表示感谢。由于作者水平有限，加之时间仓促，书中难免有错误和不足之处，敬请读者批评指正！