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本文翻译自Recommendations for Port Setup When Using ADS Momentum and Modelithics Models——Keysight EEsof EDA
三、试验对比
（1）为了探究Momentum端口类型的差异，使用一个Toko 0603封装的4.7nH电感，串联在厚度20mil的Rogers基板微带测试夹具上进行测量。再将实测结果与选择各种端口类型的仿真结果进行对比。测试和仿真电路版图如下图，其中两侧的微带线中心显示的黄线代表端口进行了偏移（offset），即端口参考面向内移动到黄色线段端点，相当于对微带引线进行了去嵌处理。当然，实测的S参数也同样做了相同的去嵌处理。
联合仿真原理图：
实测、仿真结果对比：
端口校准类型都是None，左侧是差分点端口，右侧是单端点端口。圆圈是实测结果，实线是仿真结果；可见两种仿真与实测结果都很接近，未校准的差分端口略微更接近于实测结果。
将仿真的端口类型分别改为使用Edge Pin和Area Pin来定义，且都设置为单端未校准端口（Single-ended uncalibrated(None) port），其他条件不变：
仿真、实测结果对比：
左侧是Edge Pin，右侧是Area Pin，圆圈是实测结果，实线是仿真结果；两种端口的仿真结果几乎相同，但都相较于实测结果往低频偏移。从这个试验（以及一些其他未在这里展示的试验）来看，通过添加edge pin来模拟器件的宽度、或者通过area pin来模拟器件的焊盘，一般并不能取得更接近实测的结果。
另外两组试验，一组使用覆盖全部焊盘的area pin，另一组使用SMD校准端口（注意SMD校准端口的pin必须放置在焊盘内侧的边沿）：
仿真、实测结果对比：
左侧是全焊盘area pin，右侧是SMD校准端口。圆圈是实测结果，实线是仿真结果；两种仿真结果都变得更差，使用全焊盘area pin迫使整个焊盘都处于等电位状态，这就相当于溢出了焊盘自身的串联电感，导致谐振频率向高端轻微移动。SMD校准则直接导致S11的自谐振频率降低到观测范围内了（14.5GHz）。
最后，使用TML(Zero Length)校准端口（Pin的放置方式同SMD校准）的试验如下，对比显示仿真结果相比于未校准点端口更加偏离实测值。这个结果是符合预期的，因为将Pin放置在焊盘边沿的TML(Zero Length)校准端口并不反映实际器件的放置情况，因此导致器件的前后都增加了一段焊盘长度。此外，TML(Zero Length)移除了焊盘边沿的寄生电容，而真实情况下本应该将边沿电容包含进来。
（2）类似的的试验还有，在30mil厚的Rogers 4003C板材上，放置两个ATC 0603并联接地电容。
其中，电容接地结构尝试了多种端口类型，包括点、区域激励（point vs. area excitation），下图是一个使用全焊盘激励的局部放大图。
下图对比了差分点端口、单端点端口、单端区域端口的仿真结果与实测结果，黑色圆圈为实测数据，红线为差分端口，蓝线为单端端口，粉线为区域端口。差分点端口的仿真结果跟实测结果最接近，其次是单端点端口最后才是区域端口。正如前文所述，使用全焊盘端口导致谐振频率偏移，因为它强制使整个焊盘都等电位，移除了焊盘自身的串联电感。
（3）接下来考察一个三星01005封装的82pF电容（器件模型CAP-SAM-01005-001）装配在厚度20mil的Rogers4003C基板上的情况，EM仿真和测试只包含了焊盘部分图形。P3和P4定义了电容的连接端点，P1和P2定义了焊盘与外部电路的连接点。使用三种不同的端口设置来进行联合仿真对比，第一组P3、P4使用单端端口，第二组P3、P4使用差分端口，且两组的校准类型都选择None；第三组则将P3、P4移到焊盘内侧边沿再使用SMD校准端口。所有三组试验对P1、P2都选择校准类型为TML。
联合仿真原理图如下：
三组试验的仿真和实测数据对比如下，黑色圆圈为实测数据，红线为差分端口，蓝线为单端端口，粉线为SMD校准端口。显然单端端口和差分端口的仿真结果跟实测数据都基本吻合，而SMD校准端口的结果就有较大偏差。
（4）另一组试验：一个Coilcraft的0805CS 3.3nH电感（器件模型IND-CLC-0805-102）装配在厚度4mil的Rogers基板上，红线为差分端口，蓝线为单端端口、黑色圆圈为实测数据，结果表明差分端口不适当的并联接地阻抗会引起仿真与实测数据的偏差。
（5）下面这个复杂点的带通滤波器联合仿真，滤波器电路由0402的电感和电容组成，装配在厚度为16mil的基板上，所有的端口校准类型都选择None，唯一差别是单端端口和差分端口。
红线为差分端口，蓝线为单端端口，黑色圆圈为测试数据，两种仿真结果都与实测数据吻合良好，表明串联和并联电感电容的组合电路联合仿真也有很高的精度。
四、建议
虽然本文只列举了一小部分示例，但是基于大量的仿真和实测对比验证，给出以下Momentum端口设置的建议：
配合器件模型进行联合仿真时，通常应该将端口校准类型设置为None。对于两端口器件，有两种端口选择：单端（每个端口分别以地为参考）和差分（Pin+端口以另一个明确的Pin-端口为参考）。差分端口横跨器件方向放置，使用差分端口时一定要小心，因为它会不合适地处理器件模型中并联接地的阻抗。绝大部分列举的器件试验中，单端和差分端口仿真结果都是比较准确的，因为大部分的小尺寸器件其内部并联接地阻抗相较于其串联阻抗都是很大的。然而的确有一部分器件的仿真结果表现出与实测数据较大的偏差，因此建议尽可能使用单端端口。两端口器件也可以考虑使用未校准的差分端口，尤其是当电路只有有限地平面的时候。当具备有限地平面时，差分端口的方便之处在于不需要在版图中放置显式参考地的Pin。
以本文中提到的多个测试案例来看，使用边或者区域端口来模拟器件的宽度或者焊盘的区域并不能比点端口获得更准确的结果。边端口和较小的区域端口与点端口的结果接近，但全焊盘的区域端口的仿真结果则可能与实测数据偏差较大，这是由于全焊盘的区域端口导致整个焊盘等电位，移除了焊盘自身的电感。
如果器件模型已经包含了自身的寄生参数，就不应该再使用Delta Gap校准了。Delta Gap模拟寄生参数的精度没有基于实测数据建立的寄生参数模型精度高。
SMD校准可用于配合器件模型一起，用于模拟器件与临近器件或走线的相互影响，然而本文所述的试验案例中SMD校准并没有总是表现出比None更高的精度。事实上，有时候SMD校准反而比None表现更差。但是这个结果也是可以理解的，因为SMD校准主要用来模拟相邻器件或走线的相互作用，而本文中的所有实验案例并不涉及器件和走线靠近的情形。SMD校准只能用于器件与器件或器件与走线之间的耦合占一阶主要低位的特殊场合。又由于SMD端口本身是差分端口，它们对于器件内部的并联接地阻抗的影响跟差分端口是一样的。
TML(Zero Length)校准不能用于连接Momentum仿真的端口与器件模型。如果焊盘不是通过Momentum仿真的，而是已经包含在了器件模型中，那么使用TML（Zero Length）校准来连接器件模型（已经包含焊盘）与通过Momentum仿真的相邻传输线、过孔等是可以的。然而，这种情况并没有经过实验验证，因为本文中的所有仿真都是使用Momentum来仿真焊盘的。
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