1.1 Altium Designer简介

1.1.1 Altium Designer的发展

Altium Designer是Altium公司（澳大利亚）继Protel系列产品Tango（1985）、Protel For DOS（1988）、ProtelForWindows、Protel 98、Protel 99、Protel 99 SE、Protel DXP、Protel DXP 2004之后推出的印制电路板高端设计软件。

Protel产品家族的渊源最早可以追溯到1985年，ACCEL Technologies Inc推出了第一个用于电子线路设计的软件包——Tango。1988年，ACCEL Technologies Inc公司更名为Protel Technology公司，推出了Protel ForDOS软件作为Tango的升级版本，自此推出Protel系列软件。2001年，Protel Technology公司改名为Altium公司，并整合了多家EDA软件公司，成为业内的巨无霸。

2006年，Altium公司新品Altium Designer 6.0成功推出，经过Altium Designer 6.3、Altium Designer 6.6、Altium Designer 6.7、Altium Designer 6.8、Altium Designer 6.9、Altium Designer Summer 08、Altium Designer Winter 09、Altium Designer Summer09、Altium Designer10、Altium Designer13等版本升级，越来越贴近设计者的应用需求，越来越符合未来电子设计发展的趋势要求。

目前，业界广泛使用的两个版本分别为Protel 99 SE和Altium Designer的最新版，尽管Protel版本不停地升级和发展，Protel 99 SE仍以其体积小、占用系统资源少、易学易用、高效等优点赢得了众多设计者的青睐。Altium Designer操作界面不同于Protel 99 SE，它沿用了Protel DXP的界面风格。Altium Designer 18除了全面继承包括Protel 99 SE、Protel DXP 2004在内的之前一系列版本的功能和优点以外，还进行了许多改进，增加了许多高端功能，可以使设计者的工作更加便捷、有效和轻松，帮助设计者解决在项目开发中遇到的各种挑战，推动Protel软件向更高端的EDA工具迈进。

1.1.2 Altium Designer的主要功能

1.电路原理图设计

Altium Designer的电路原理图设计系统由原理图编辑器（SCH）、原理图元器件库编辑器和各种文本编辑器组成，该系统的主要功能如下：

（1）绘制、修改和编辑电路原理图。

（2）更新和修改电路图元器件及元器件库。

（3）查看和编辑电路图元器件库相关的各种报表。

2.印制电路板设计

印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）是一种重要的电子部件，是所有电子元器件的支撑体，也是电子元器件电气连接的提供者。Altium Designer的印制电路板设计系统由印制电路板编辑器、元器件封装编辑器和电路板组件管理器组成。该系统的主要功能如下：

（1）绘制、修改和编辑印制电路板。

（2）更新和修改元器件封装及封装库。

（3）管理电路板组件及生成PCB报表。

3.电路模拟仿真

Altium Designer的电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证正确性和可行性。

4.FPGA及逻辑部件

Altium Designer的编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器，可以对逻辑电路进行分析和综合，观察信号的波形。利用PLD系统可以最大限度地精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。

5.高级信号完整性分析

Altium Designer的信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、实现阻抗和信号谐波要求等。此外，使用Altium Designer还可以进行设计规则检查、生成元器件清单、生成数控钻床用的钻孔定位文件、生成阻焊层文件、生成印刷字符层文件等。

1.1.3 Altium Designer 18的功能改进

从Altium Designer 6.0到Altium Designer 18，Altium Designer变得越来越华丽：华丽的界面，华丽的3D PCB效果，越来越丰富的功能，当然，其代价便是软件版本的迭代速度越来越快，软件的体积越来越庞大，Layout布线时对系统的资源占用也越来越严重，卡顿也就不可避免了。

Altium Designer 18最大的特性就是改善卡顿问题，提升速度，包括以下几个方面：

（1）采用新的DirectX 3D渲染引擎，带来更好的3D PCB显示效果和性能。

（2）仅支持64位操作系统，具有更好的内存读/写性能，支持更大的内存空间。

（3）重构网络连接性分析引擎，避免如下情况：由于PCB较大，且GND很多，每次碰到有GND的元器件或线，屏幕就会出现Analyzing Gnd的情况。

（4）相比Altium Designer 17，文件的载入性能大幅度提升。

（5）ECO及移动器件性能优化。

（6）交互式布线速度提升。

（7）利用多核多线程技术，大幅度提升了湿度工程编译、敷铜、DRC检查、导出Gerber等的性能。

（8）更加快速的2D→3D上下文界面切换。

（9）降低了系统内存及显卡内存的占用。

（10）更高的Gerber导出性能，至少比Altium Designer 17快4～7倍。在高精密26层PCB线路板，具有大约9000个元器件的测试板上进行对比，Altium Designer 17导出Gerber需要7h，而Altium Designer 18仅仅需要11min。

Altium Designer 18除了性能改善，还带来了一些新功能和特性的提升。

1.支持多板系统设计

增强的BOM清单功能，进一步增强了ActiveBOM功能，ActiveBOM功能通过更好的前期元器件选择，有效避免生产返工。采用ActiveBOM和Altium数据保险库，设计者能在设计过程的任何时刻都可以查看元器件的供应链信息，无论在把它们放入电路图之前，还是在元器件的CAD模型尚未建立之前。

（1）在设计工具中直接查看企业的元器件数据。

（2）在设计开发过程中的最佳时间做出元器件选择。

2.按成本设计

物料清单的成本是一个关键的设计要求，是大多数设计者所面临的日常挑战。通常说的“按成本设计”针对的就是这种挑战。如果产品设计者不对产品的功能性、形式和成本加以平衡，就可会错失目标市场，产品的销售将无法达到预期，成功的几率会大大降低。采用Altium Designer的ActiveBOM和Altium数据保险库，设计者能够进行如下操作：

（1）通过从内部（数据库）和外部（在线供应商）源查看元器件成本及可用性，然后正确选择元器件。

（2）确定目标价格，使供应链团队了解需要在何处采购。

（3）清楚设计中每个部分在总成本中的占比。

3.改进Active Route交互布线功能

Active Route是一种交互式自动布线技术。它提供高效的多网络布线算法，应用于设计者选择的特定网络或飞线可帮助设计者交互式地定义布线路径或布线导向，从而定义布线走向。相较于常规交互式布线和自动布线，Active Route的优点包括：

（1）自动优化引脚/过孔阵列的逸出式布线（人工布线时最耗时的操作）。

（2）高性能：信号网络布线＜1s/1个网络。

（3）按照优先级，遵从网络和网络类的宽度、间距、板层、拓扑和Room设计规则。

（4）多层电路板同时布线，并跨越这些板层布线。

（5）使用直观的布线导向来引导布线路径。

（6）使用河流式布线法实现较高的完成率，无须过孔。

（7）能穿过多边形敷铜平面进行布线，并对其重新敷铜（如果启用了重新敷铜选项）。

（8）支持单端和差分对网络。

Active Route使用强大的修线工具整理线路，进一步减少转角数量，改善布线总体外观。