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在應用端，5G作為基礎設施將服務于智慧城市、智能電網、智能制造、AR/VR、元宇宙、邊緣計算、云計算、車聯網、自動駕駛、醫療和軍工等各個行業和應用方向。

在產品端，5G將覆蓋包括芯片、手機、手表、監控設備、無人機等在內的終端設備，和移動通信基站，以及數據中心等全線的產品，實現隨時隨地、人與物、物與物的連接。

目錄

5G行業概述

5G研發中面臨的仿真設計挑戰

數字/模擬/混合芯片設計

射頻前端芯片設計

芯片/封裝/系統一體化設計

單元天線設計

陣列天線設計

陣列天線和射頻前端的場路協同設計

便攜設備天線的仿真設計

天線SAR仿真

射頻連接器仿真

射頻介質濾波器仿真

射頻微波無源器件仿真

射頻有源器件版圖效應仿真

場景級電磁場仿真設計

射頻系統抗干擾仿真設計

電子設備的EMC仿真設計

電子設備的結構可靠性設計

電子設備的電熱耦合仿真

案例參考

RFIC VCO尺寸優化分析

芯片/封裝一體化仿真

使用芯片CPM模型進行系統級性能優化分析

芯片/封裝/PCB的電熱分析

基站天線布局

自適應波束賦形

智能家居電磁干擾

5G室內場景仿真

5G室外仿真場景

手機天線的電熱耦合仿真

以下內容截取自該篇資料

數字/模擬/混合芯片設計

（1）設計中的難點

芯片的復雜程度和工作頻率的不斷提高，芯片的低功耗設計問題也越來越突出，手持移動設備的廣泛應用對功耗和散熱提出了更高的要求；

功耗的降低要求更低的供電電壓，使得芯片對電源噪聲，可靠性的容忍閾值也越來越低；

翻轉速率越來越高的I/O端口帶來嚴重開關同步噪聲問題。

（2）Ansys解決方案

針對數字芯片電路進行功耗分析以及功耗的優化，幫助用戶在設計前期預測功耗問題，降低成本，減少設計周期；

對芯片的layout版圖進行整體的仿真驗證，得到整個芯片的功耗和電源噪聲結果；

Ansys優勢在于大capacity，能夠計算傳統spice仿真解決不了的全芯片級仿真問題。

射頻前端芯片設計

（1）設計中的難點

傳統方法使用全波電磁場工具對射頻芯片進行參數抽取，這種方式保證了精度但仿真規模比較局限；

RC抽取引擎這種方式計算規模足夠大但精度在超過1GHZ后會有所損失。

（2）Ansys解決方案

實現對大規模射頻芯片中無源部分快速準確的電磁參數抽取，可以輸出RLCK網表或S參數等多種模型，比傳統工具的計算能力大幾個數量級；

與Cadence/Synopsys等EDA設計軟件無縫鏈接；

研究射頻芯片內不同設計層級的復雜nets和block之間的電磁串擾問題，獲取block之間的電磁耦合。

芯片/封裝/系統一體化設計

（1）設計中的難點

一體化設計復雜程度越來越高：高速信號，低電壓門限，高集成度；

設計周期要求嚴格，需要盡快交付整體方案；

降低成本，同時使得產品性能可靠。

（2）Ansys解決方案

考慮芯片性能，對芯片、封裝和PCB板進行整體仿真優化；

準確提取封裝和PCB板上的電磁場參數；

協同進行系統級信號完整性和電源完整性等仿真；

結合Ansys強大的多物理場求解功能，進行系統級散熱和封裝、板級的結構可靠性仿真等。

RFIC VCO尺寸優化分析案例

（1）仿真目的

通過把電感放置在密集走線和電容區域上方，減少65%的芯片面積；

設計目標頻率30GHz，實測頻率27.5GHz，需要通過仿真發現原因。

（2）仿真流程

芯片/封裝一體化仿真案例

（1）仿真目的

芯片和封裝的電磁協同仿真；

發現因芯片地網絡和封裝layer之間的電磁耦合引起電感性能惡化，進而導致噪聲系數惡化。

（2）仿真流程

系統級性能優化分析案例

（1）仿真目的

對DDR Power進行優化，把芯片仿真得到的CPM模型跟PCB板一起進行仿真；

仿真使用去耦方案后，在板上和板邊緣的輻射能量。

（2）仿真流程

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