“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示

本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。

作品名稱：基于Ansys平臺的大尺寸車載屏高速信號的仿真實踐

作者： 常志，洪先長，高孝濤 | 天馬汽車電子有限公司

關鍵詞：Ansys仿真平臺；車載屏；高速信號；多目標拓撲

作者說

Ansys工具能夠通過精準施策，全面提升產品的信號傳輸效率、抗干擾能力、阻抗匹配精度及電磁兼容性，不僅使產品各項性能指標達到設計標準，更為其在高頻、高可靠性應用場景中的推廣與應用提供了有力支撐，具有重要的實際應用價值與技術參考意義。未來研究方向包括多板級系統仿真集成（如顯示屏與ADAS模塊的互擾分析）以及AI驅動的自動優化算法應用，以進一步適應6G車載通信需求。

隨著大屏顯示技術的不斷演進，大尺寸顯示屏不僅朝著高分辨率、高刷新率方向快速發展，且因屏幕尺寸持續增大，需要同時驅動的多顆 Display IC數量，這使得高速信號鏈路的信號完整性（SI）和電源完整性（PI）問題日益突出。本論文基于Ansys仿真平臺，針對大尺寸屏的高速信號鏈路LVDS接口進行系統性仿真分析。通過建立精確的3D電磁模型，結合Ansys HFSS進行頻域S參數提取，并利用Ansys Circuit進行時域仿真，優化PCB布局布線方案，提升信號傳輸穩定性。實驗結果表明，基于Ansys的協同仿真方法可有效預測高速信號鏈路的眼圖抖動、上升時間等關鍵指標，降低EMI風險，為大尺寸屏的高速信號設計提供可靠的理論依據和工程實踐指導。

挑戰/需求

大尺寸車載顯示屏的高速信號傳輸面臨著獨特而復雜的技術挑戰，這些挑戰主要源于顯示系統的物理特性、汽車電子環境的特殊性以及高速信號傳輸的基礎理論限制。從系統架構看，顯示屏信號鏈路通常包含圖像處理SoC（系統級芯片）、時序控制器（TCON）、源極驅動器（Source Driver）和柵極驅動器（Gate Driver）等關鍵模塊，數據傳輸涉及LVDS、eDP、MIPI等多種高速接口標準。當傳輸速率超過5Gbps時，傳統設計方法面臨根本性瓶頸。如傳輸鏈路損耗分析，阻抗不連續效應，電磁兼容性約束等等。

使用工具

HFSS 3D Layout，SIwave，Q3D Extractor

最終成果

本文通過Ansys平臺實現了大尺寸車載屏高速信號鏈路的精準建模與優化。實踐表明：

1. HFSS 3D Layout與SIwave協同可高效分析復雜通道的SI/EMC問題；

2. 阻抗補償設計與屏蔽優化能顯著提升眼圖質量，眼高增幅超200%；

3. 仿真驅動設計縮短開發周期40%以上，避免硬件返工。

參賽作品一覽