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Altium Designer 中的类与网络组：如何用逻辑分组打造高效、可靠的 PCB 设计

你有没有遇到过这样的场景？
一个 FPGA 接口引出上百根信号线，DDR 走线密密麻麻，差分对、时钟、电源交织在一起。你想调整一组高速信号的等长，却发现只能一条条手动操作；想检查某模块是否存在串扰，却无法快速高亮相关网络……最后，DRC 报告满屏飘红，调试耗时数天。

这并不是设计能力的问题，而是缺乏有效的组织方法。

在 Altium Designer 这样的专业 EDA 工具中，真正区分高手与新手的，往往不是会不会“画线”，而是会不会“管理”。而其中最核心的能力之一，就是掌握类（Class）与网络组（Net Group）的使用。

它们不是花哨的功能，而是现代 PCB 设计流程中的基础设施——就像代码里的“变量”和“函数封装”一样，是实现可复用、可维护、高效率设计的关键。

什么是“类”？它为什么比手动设置强十倍？

我们先从最基础但最关键的机制说起：类（Class）。

在 Altium Designer 中，“类”本质上是一个命名的集合，用来把具有相似特性的对象归为一组，并统一施加规则。常见的有：
- 网络类（Net Class）
- 元件类（Component Class）
- 差分类（Differential Pair Class）
- 多边形类（Polygon Class）

其中，网络类是布局布线阶段用得最多、也最重要的类型。

举个真实例子：FPGA 数据总线怎么管？

假设你的项目里有一个 32 位数据总线连接到 FPGA，每条线都要求走 6mil 宽度、间距至少 8mil，并且要控制阻抗。如果不用类，你需要对这 32 条网络逐个右键 → 属性 → 修改规则……重复 32 次？

显然不现实。

但如果你创建一个名为FPGA_Data_Bus的网络类，把这些网络全部加入进去，然后定义一条针对该类的设计规则：“布线宽度 = 6mil”，那么所有成员将自动继承这一设定。

更进一步，你还可以为这个类添加：
- 阻抗控制规则（如单端 50Ω）
- 安全间距规则（避免靠近高频干扰源）
- 等长匹配容差（±10mil）
- 差异化布线层限制（仅允许在内层布线）

一旦规则启用，Altium 的规则引擎就会实时监控这些网络是否合规，DRC 直接报错，无需人工逐条排查。

✅一句话总结：类 = 批量规则载体，让你从“点状操作”升级到“面状管控”。

类的核心优势：不只是省事，更是防错

特别是在团队协作或平台化开发中，提前制定一套标准类体系（比如PWR_3V3,SIG_I2C,DIFF_USB3），可以极大提升设计一致性，降低新人上手成本。

类的底层逻辑：优先级才是关键

很多人忽略了一个重要机制：规则优先级系统。

Altium 的设计规则是有层级的：
1.具体对象规则（如某个特定网络）→ 最高优先级
2.类规则
3.默认规则（Default Rule）→ 最低优先级

这意味着你可以做到“普遍适用 + 局部例外”。例如：

• 大部分高速信号走 5mil；
• 但某一根电流较大的信号需要走 10mil；
• 你只需单独为这条网络设置宽度规则，其余仍由类规则统管。

这种灵活又不失规范的结构，正是复杂设计得以可控的基础。

网络组 ≠ 网络类：别再混淆这两个概念！

虽然名字听起来很像，但“网络组（Net Group）”和“网络类（Net Class）”完全是两种用途不同的工具。

简单来说：
-类用于规则绑定—— 决定“该怎么走”
-网络组用于操作组织—— 决定“怎么方便看和调”

你可以把网络组理解成一个“临时工作区”或者“视觉标签”，它本身不会触发任何电气规则，但它能极大提升交互效率。

实际应用场景：DDR 布局不再混乱

考虑一个典型的 DDR4 接口设计，通常包含三类信号：
- 地址/命令线（Address & Command）
- 控制信号（CS, RAS, CAS）
- 数据线（DQ, DQS, DM）

如果不做任何分组，这些信号在网络列表中混杂在一起，布线时容易穿插、干扰。

此时，你可以建立三个网络组：
-DDR_Addr_Cmd
-DDR_Control
-DDR_Data

然后在 PCB Panel 的 Nets 视图下选择对应组，进行以下操作：
-高亮显示：一键看清某一类信号的完整走向
-交互式推挤：移动一组线时不破坏其他区域
-长度调校：批量进行蛇形走线，确保等长
-测量距离：快速评估组间隔离程度

你会发现，原本一团乱麻的布线过程变得井然有序，就像给信号世界加上了“文件夹分类”。

高级技巧：用正则表达式自动填充组成员

Altium 支持通过通配符甚至正则表达式来定义网络组成员。例如：

• DDR_DQ*→ 匹配所有以 DDR_DQ 开头的网络
• AUD_(L|R)OUT→ 匹配左右声道输出
• I2C.*→ 匹配所有 I2C 相关信号

这种方式特别适合大型项目或衍生型号设计，只需命名规范一致，就能实现“一键生成组”。

💡 小贴士：建议在公司内部制定统一的网络命名规范，比如前缀表示功能域，后缀表示方向或编号，便于后期自动化处理。

如何结合使用？这才是真正的生产力飞跃

光会用类或网络组还不够，真正强大的是两者协同作战。

让我们以一个实际案例来演示完整工作流：设计一个 USB3.0 接口电路。

第一步：原理图准备

在原理图中，将差分对命名为：
-USB3_P
-USB3_N

并确保已启用“编译时识别差分对”选项。

第二步：创建差分类与网络类

进入 PCB 编辑器后：
1. 使用Tools > Differential Pairs Wizard自动识别差分对；
2. 创建新的差分类USB3_DiffPairs；
3. 同时创建网络类HighSpeed_Signal，并将 USB3 相关网络加入其中。

第三步：定义关键规则

在Design > Rules中设置：
-差分对规则：
- 目标阻抗：90Ω ±10%
- 走线宽度：8mil
- 间距：6mil
-等长规则：
- 匹配模式：Within differential pair
- 容差：±5mil
-安全间距：
- HighSpeed_Signal 与其他网络最小间距：10mil

这些规则会自动作用于所属类的所有成员。

第四步：建立网络组辅助布线

创建网络组USB3_Main_Group，包含：
- 差分对USB3_P/N
- 参考地GND_USB3
- 电源VBUS

然后在布线过程中：
- 高亮该组，防止其他信号插入；
- 使用交互式长度调节工具（Ctrl+Shift+G），批量优化走线；
- 结合 Room 功能，划定专用布线区域，实现物理隔离。

第五步：DRC 验证与报告输出

完成布线后运行 DRC：
- 检查是否有未满足阻抗要求的走线；
- 查看差分对等长偏差是否超标；
- 确认高速信号与其他网络的间距合规。

得益于前期的类规则设定，这些问题都会被自动检测出来，而不是等到测试阶段才发现信号完整性崩溃。

常见坑点与实战秘籍

即使了解了基本用法，很多工程师仍然会在实践中踩坑。以下是几个典型问题及解决方案：

❌ 问题1：改了规则却不生效？

原因：规则优先级冲突或未启用。

解决办法：
- 检查规则条件是否正确匹配目标对象；
- 查看规则顺序，确保没有更高优先级的规则覆盖；
- 在规则编辑器中点击“Query Helper”验证选择条件。

🔍 提示：可以在 PCB 中选中一个网络，右键 → “Highlighting” → “Select Entire Net”，再查看其所属类和应用规则。

❌ 问题2：网络组无法高亮或推挤？

原因：未正确激活或面板视图未切换。

解决办法：
- 打开 PCB Panel，选择 “Nets” 视图；
- 在 “Group By” 下拉菜单中选择 “Net Classes” 或自定义 Groups；
- 选中目标组，点击“Highlight”按钮；
- 确保启用了交互式推挤模式（Push or Hug Obstacles）。

❌ 问题3：项目复用时类丢失？

原因：类定义仅存在于当前 PCB 文件中，未保存到模板。

解决办法：
- 将常用类结构导出为.pcbdoc模板；
- 或使用脚本批量初始化；
- 在企业级环境中，建议建立标准化的 PCB 模板库。

自动化进阶：用脚本一键搭建类体系

对于需要频繁启动同类项目的公司，手动建类太慢。Altium 提供了 API 接口支持 DelphiScript/VBScript 脚本化操作。

下面是一个实用的 DelphiScript 示例，用于自动创建高速时钟类并加入指定网络：

procedure CreateHighSpeedClockClass; var Board: IPCB_Board; NetClass: IPCB_NetClass; Net: TPCB_Net; begin Board := PCBServer.GetCurrentPCBBoard; if Board = nil then Exit; // 创建网络类 NetClass := PCBServer.BoardFactory.CreateNetClass; NetClass.Name := 'HighSpeed_Clock'; NetClass.Description := 'Critical clock signals requiring tight control'; // 添加网络 Net := Board.NetList.FindNetByname('CLK_CPU'); if Net <> nil then NetClass.AddMember(Net); Net := Board.NetList.FindNetByname('CLK_DDR'); if Net <> nil then NetClass.AddMember(Net); // 注册到板子 Board.AddPCBObject(NetClass); // 刷新界面 Client.SendMessage(Board.I_ObjectAddress, c_brdRedraw, 0, ''); end;

将此类脚本集成到公司设计流程中，新项目打开即可一键初始化常用类结构，大幅提升标准化水平。

总结：从“画板子”到“管理系统”的思维跃迁

当我们谈论 Altium Designer 的类与网络组时，表面上是在讲两个功能，实际上是在讨论一种系统化设计思维。

• 类让我们实现了“规则驱动设计”——不再是靠经验记忆去布线，而是让软件替我们守住底线；
• 网络组则赋予我们“模块化操作能力”——不再是面对几百条线无从下手，而是可以按功能区块逐步推进。

这两者结合起来，构成了现代高速 PCB 设计的骨架支撑。

更重要的是，这种思维方式可以直接迁移到更复杂的场景中：
- 结合 Room 实现“类+区域”双重约束；
- 与 3D Model 配合做空间规划；
- 未来还可能接入 AI 辅助布局引擎，实现智能推荐走线路径。

如果你还在一条条手动设置规则、一个个网络去调长度，那说明你还停留在“手工匠人”阶段。
而掌握了类与网络组的工程师，已经开始用工程化语言与工具对话。

而这，正是通往高级硬件设计师之路的第一步。

如果你在项目中用过哪些高效的类命名规范或网络组策略？欢迎留言分享你的实战经验！