ansys的電磁仿真插件的案例
基于ANSYS的PCB電磁兼容仿真案例
資源效果分析
由于只針對(duì)“問(wèn)題” 區(qū)域進(jìn)行仿真，可使用HFSS 3D Layout的cutoff工具，大大簡(jiǎn)化了 仿真計(jì)算量，一般配置的計(jì)算機(jī)即可完成相關(guān)仿真。
2.3 結(jié)論
“完整” 的地平面對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)有明顯的“隔離”效果，降低了信號(hào)的路徑及其返回路徑“產(chǎn)生”噪聲干擾的風(fēng)險(xiǎn)。過(guò)孔與平面間的電源噪聲耦合主要耦合形式是互容，過(guò)孔附近的電場(chǎng)特征明顯，場(chǎng)特征 類(lèi)似“電容器”；過(guò)孔的反焊盤(pán)設(shè)計(jì)對(duì)過(guò)孔耦合平面噪聲有較大幫助，平行板電容器的容量與平板間距成反比，與交疊平板面積成正比。過(guò)孔間的噪聲耦合中，回路的磁場(chǎng)特征明顯，場(chǎng)特征類(lèi)似“變壓器”。信號(hào)的返回路徑分析對(duì)過(guò)孔間的噪聲耦合非常有益，信號(hào)返回電流“抵消”信號(hào)路徑電流上產(chǎn)生的磁場(chǎng)。因此仿真主要針對(duì)不“完整”的地平面和返回路徑不連續(xù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，這大大簡(jiǎn)化了單板噪聲干擾仿真的工作量。提取返回路徑不連續(xù)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁分析，并將電磁特征轉(zhuǎn)換為電氣特征，即S參數(shù)。只要分析S參數(shù)中表征耦合的數(shù)據(jù)就可以分析出噪聲耦合的強(qiáng)弱。
文中案例選自《ANSYS電磁兼容仿真與場(chǎng)景應(yīng)用案例實(shí)戰(zhàn)》
展開(kāi) Ansys Workbench初始變形+預(yù)應(yīng)力釋放仿真（含ACT插件） ￥20
問(wèn)題：
在工作過(guò)程中有時(shí)會(huì)遇到某些仿真類(lèi)型，是需要進(jìn)行帶有預(yù)應(yīng)力的仿真。但是WB中預(yù)應(yīng)力在模塊之間的傳遞，似乎預(yù)應(yīng)力模態(tài)可以直接傳遞。而兩個(gè)靜力模塊可以傳遞變形后的幾何，但是不能傳遞預(yù)應(yīng)力。
問(wèn)題示例大致如下：
板子初始是平板狀態(tài)，安裝后工作狀態(tài)是貼合一個(gè)弧面，并通過(guò)四個(gè)支點(diǎn)進(jìn)行連接固定，板子安裝后存在回彈力。
現(xiàn)在需要評(píng)估板子安裝變形預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下，連接面的回彈力。
仿真思路：
仿真對(duì)象是一個(gè)有初始應(yīng)力的彎曲板，但是曲面形狀實(shí)際可能不是正常弧線(xiàn)而是曲面。
因此仿真步驟大致需要兩步：
第一、初始平板變形為曲面形狀，提取板子的應(yīng)力狀態(tài)；
第二、板子在預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下產(chǎn)生彈性回復(fù)力，查看彈性回復(fù)力在連接位置的大小。
第一步的仿真方法：
模擬擠壓形式，在初始平板兩側(cè)使用變形后的彎曲板進(jìn)行擠壓變形。
擠壓變形
第二步的仿真方法：
加載板子的變形預(yù)應(yīng)力，按裝配狀態(tài)連接，計(jì)算連接處的彈性變形力。
但是：在第一步加載的時(shí)候就不是很容易實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)夾層面需要設(shè)定接觸面進(jìn)行接觸非線(xiàn)性仿真，經(jīng)常發(fā)生接觸面穿透現(xiàn)象，需要小載荷步，多次調(diào)試。
即使擠壓方式?jīng)]有穿透，應(yīng)力分布也不是很均勻。
此處先擱置擠壓法的計(jì)算過(guò)程不提，假設(shè)已經(jīng)獲得預(yù)期的初始變形應(yīng)力。
繼續(xù)進(jìn)行第二仿真步，傳遞板子的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)；
預(yù)應(yīng)力的傳遞方法在微信公眾號(hào)文章：“ansys分析中如何考慮殘余應(yīng)力影響？”中提及了兩種方法，這里分別測(cè)試如下：
方法一：使用external Data模塊
首先，在步驟一初始板子變形，有正確應(yīng)力分布的結(jié)果中，分別提取X、Y、Z、XY、YZ、ZX六個(gè)方向的法向應(yīng)力和切向應(yīng)力。
展開(kāi) AnsysWB-功率電感器電磁仿真 ￥10
功率電感器通常有一個(gè)磁芯來(lái)增加它的電感值，從而在保持小尺寸的同時(shí)降低了對(duì)高
頻的要求，磁芯還減少了對(duì)其他設(shè)備的電磁干擾。只有粗略的解析公式或經(jīng)驗(yàn)公式可
用于計(jì)算阻抗，因此設(shè)計(jì)階段需要借助計(jì)算機(jī)仿真或測(cè)量。
是否需要對(duì)IC開(kāi)展電磁仿真？Ansys有話(huà)說(shuō)~
》
作者： Daniel Nenni
編輯整理：成捷 | Ansys半導(dǎo)體事業(yè)部主任應(yīng)用工程師
自20世紀(jì)90年代以來(lái)，就已經(jīng)展開(kāi)了對(duì)芯片金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個(gè)器件（例如螺旋電感）。隨著計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算的能力日益提升，同時(shí)仿真芯片上器件的數(shù)量也隨之增多，這種發(fā)展趨勢(shì)在近期迎來(lái)頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個(gè)小時(shí)內(nèi)求解出整個(gè)5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數(shù)十年來(lái)，人們一直使用HFSS這一行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)精度來(lái)求解芯片上結(jié)構(gòu)。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專(zhuān)家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設(shè)計(jì)專(zhuān)家使用？要求設(shè)計(jì)人員同樣也要成為另一款仿真器的專(zhuān)家是否要求過(guò)高？設(shè)計(jì)周期不斷縮短，芯片設(shè)計(jì)人員不能再默默排隊(duì)等候?qū)ｉT(mén)負(fù)責(zé)核心的電磁仿真專(zhuān)家組進(jìn)行電磁提取。
為了滿(mǎn)足電路設(shè)計(jì)人員的需求，Ansys研發(fā)了RaptorH。在Ansys HFSS的支持下，RaptorH將HFSS求解器整合到原有的RaptorX平臺(tái)當(dāng)中，并一并集成到Cadence Virtuoso設(shè)計(jì)環(huán)境當(dāng)中。這意味著芯片設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以在熟悉的Cadence Virtuoso環(huán)境下運(yùn)行自己的HFSS仿真，無(wú)需學(xué)習(xí)新的軟件界面。此外，RaptorH也為仿真芯片上結(jié)構(gòu)提供了諸多優(yōu)勢(shì)。
RaptorH與Cadence Virtuoso進(jìn)行集成
第一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，RaptorH能夠滿(mǎn)足所有代工廠的標(biāo)準(zhǔn)要求，支持最新至3nm節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)工藝加密技術(shù)文件，及版圖相關(guān)效應(yīng)（LDE）。此優(yōu)勢(shì)帶來(lái)的影響深遠(yuǎn)，用戶(hù)不必再為獲得準(zhǔn)確的模型去猜測(cè)后端金屬化的專(zhuān)有材料屬性和厚度，代工廠也不必再擔(dān)心泄漏其知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
展開(kāi) 
是否需要對(duì)IC開(kāi)展電磁仿真？Ansys有話(huà)說(shuō)~
》
作者： Daniel Nenni
編輯整理：成捷 | Ansys半導(dǎo)體事業(yè)部主任應(yīng)用工程師
自20世紀(jì)90年代以來(lái)，就已經(jīng)展開(kāi)了對(duì)芯片金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個(gè)器件（例如螺旋電感）。隨著計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算的能力日益提升，同時(shí)仿真芯片上器件的數(shù)量也隨之增多，這種發(fā)展趨勢(shì)在近期迎來(lái)頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個(gè)小時(shí)內(nèi)求解出整個(gè)5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數(shù)十年來(lái)，人們一直使用HFSS這一行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)精度來(lái)求解芯片上結(jié)構(gòu)。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專(zhuān)家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設(shè)計(jì)專(zhuān)家使用？要求設(shè)計(jì)人員同樣也要成為另一款仿真器的專(zhuān)家是否要求過(guò)高？設(shè)計(jì)周期不斷縮短，芯片設(shè)計(jì)人員不能再默默排隊(duì)等候?qū)ｉT(mén)負(fù)責(zé)核心的電磁仿真專(zhuān)家組進(jìn)行電磁提取。
為了滿(mǎn)足電路設(shè)計(jì)人員的需求，Ansys研發(fā)了RaptorH。在Ansys HFSS的支持下，RaptorH將HFSS求解器整合到原有的RaptorX平臺(tái)當(dāng)中，并一并集成到Cadence Virtuoso設(shè)計(jì)環(huán)境當(dāng)中。這意味著芯片設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以在熟悉的Cadence Virtuoso環(huán)境下運(yùn)行自己的HFSS仿真，無(wú)需學(xué)習(xí)新的軟件界面。此外，RaptorH也為仿真芯片上結(jié)構(gòu)提供了諸多優(yōu)勢(shì)。
RaptorH與Cadence Virtuoso進(jìn)行集成
第一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，RaptorH能夠滿(mǎn)足所有代工廠的標(biāo)準(zhǔn)要求，支持最新至3nm節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)工藝加密技術(shù)文件，及版圖相關(guān)效應(yīng)（LDE）。此優(yōu)勢(shì)帶來(lái)的影響深遠(yuǎn)，用戶(hù)不必再為獲得準(zhǔn)確的模型去猜測(cè)后端金屬化的專(zhuān)有材料屬性和厚度，代工廠也不必再擔(dān)心泄漏其知識(shí)產(chǎn)權(quán)。此外，在模型生成中會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的LDE修改，因此用戶(hù)無(wú)需手動(dòng)讀取、解讀和修改幾何結(jié)構(gòu)。
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數(shù)十年來(lái)，人們一直使用HFSS這一行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)精度來(lái)求解芯片上結(jié)構(gòu)。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專(zhuān)家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設(shè)計(jì)專(zhuān)家使用？要求設(shè)計(jì)人員同樣也要成為另一款仿真器的專(zhuān)家是否要求過(guò)高？設(shè)計(jì)周期不斷縮短，芯片設(shè)計(jì)人員不能再默默排隊(duì)等候?qū)ｉT(mén)負(fù)責(zé)核心的電磁仿真專(zhuān)家組進(jìn)行電磁提取。
為了滿(mǎn)足電路設(shè)計(jì)人員的需求，Ansys研發(fā)了RaptorH。在Ansys HFSS的支持下，RaptorH將HFSS求解器整合到原有的RaptorX平臺(tái)當(dāng)中，并一并集成到Cadence Virtuoso設(shè)計(jì)環(huán)境當(dāng)中。這意味著芯片設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以在熟悉的Cadence Virtuoso環(huán)境下運(yùn)行自己的HFSS仿真，無(wú)需學(xué)習(xí)新的軟件界面。此外，RaptorH也為仿真芯片上結(jié)構(gòu)提供了諸多優(yōu)勢(shì)。
RaptorH與Cadence Virtuoso進(jìn)行集成
第一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，RaptorH能夠滿(mǎn)足所有代工廠的標(biāo)準(zhǔn)要求，支持最新至3nm節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)工藝加密技術(shù)文件，及版圖相關(guān)效應(yīng)（LDE）。此優(yōu)勢(shì)帶來(lái)的影響深遠(yuǎn)，用戶(hù)不必再為獲得準(zhǔn)確的模型去猜測(cè)后端金屬化的專(zhuān)有材料屬性和厚度，代工廠也不必再擔(dān)心泄漏其知識(shí)產(chǎn)權(quán)。此外，在模型生成中會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的LDE修改，因此用戶(hù)無(wú)需手動(dòng)讀取、解讀和修改幾何結(jié)構(gòu)。
展開(kāi) 是否需要對(duì)IC開(kāi)展電磁仿真？Ansys有話(huà)說(shuō)~
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作者： Daniel Nenni
編輯整理：成捷 | Ansys半導(dǎo)體事業(yè)部主任應(yīng)用工程師
自20世紀(jì)90年代以來(lái)，就已經(jīng)展開(kāi)了對(duì)芯片金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個(gè)器件（例如螺旋電感）。隨著計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算的能力日益提升，同時(shí)仿真芯片上器件的數(shù)量也隨之增多，這種發(fā)展趨勢(shì)在近期迎來(lái)頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個(gè)小時(shí)內(nèi)求解出整個(gè)5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數(shù)十年來(lái)，人們一直使用HFSS這一行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)精度來(lái)求解芯片上結(jié)構(gòu)。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專(zhuān)家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設(shè)計(jì)專(zhuān)家使用？要求設(shè)計(jì)人員同樣也要成為另一款仿真器的專(zhuān)家是否要求過(guò)高？設(shè)計(jì)周期不斷縮短，芯片設(shè)計(jì)人員不能再默默排隊(duì)等候?qū)ｉT(mén)負(fù)責(zé)核心的電磁仿真專(zhuān)家組進(jìn)行電磁提取。
為了滿(mǎn)足電路設(shè)計(jì)人員的需求，Ansys研發(fā)了RaptorH。在Ansys HFSS的支持下，RaptorH將HFSS求解器整合到原有的RaptorX平臺(tái)當(dāng)中，并一并集成到Cadence Virtuoso設(shè)計(jì)環(huán)境當(dāng)中。這意味著芯片設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以在熟悉的Cadence Virtuoso環(huán)境下運(yùn)行自己的HFSS仿真，無(wú)需學(xué)習(xí)新的軟件界面。此外，RaptorH也為仿真芯片上結(jié)構(gòu)提供了諸多優(yōu)勢(shì)。
RaptorH與Cadence Virtuoso進(jìn)行集成
第一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，RaptorH能夠滿(mǎn)足所有代工廠的標(biāo)準(zhǔn)要求，支持最新至3nm節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)工藝加密技術(shù)文件，及版圖相關(guān)效應(yīng)（LDE）。此優(yōu)勢(shì)帶來(lái)的影響深遠(yuǎn)，用戶(hù)不必再為獲得準(zhǔn)確的模型去猜測(cè)后端金屬化的專(zhuān)有材料屬性和厚度，代工廠也不必再擔(dān)心泄漏其知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
展開(kāi) 2026 R1 | Ansys電磁仿真專(zhuān)題全面上線(xiàn)
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6/10 | 機(jī)器人中的機(jī)電系統(tǒng)仿真
講師簡(jiǎn)介：
楊利輝 | Ansys主任應(yīng)用工程師
主題簡(jiǎn)介：整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)主要由工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)輛和自主移動(dòng)機(jī)器人組成，機(jī)電系統(tǒng)是機(jī)器人的硬件和動(dòng)力基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)器人的性能、成本和穩(wěn)定性起著決定性作用。采用Ansys仿真平臺(tái)，能夠?qū)C(jī)器人用的電機(jī)、電機(jī)控制器、PCB板、電源、電池等，進(jìn)行電磁性能、電磁兼容性能、溫度性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等多物理場(chǎng)的仿真分析和優(yōu)化，協(xié)助用戶(hù)設(shè)計(jì)出性?xún)r(jià)比高、性能穩(wěn)定的機(jī)器人。
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6/16 | Ansys軸向磁通電機(jī)電磁仿真與優(yōu)化
講師簡(jiǎn)介：
張有全 | Ansys首席應(yīng)用工程師
王楊 | Ansys主任應(yīng)用工程師
主題簡(jiǎn)介：待更新。
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6/23 | AI/ML 驅(qū)動(dòng)的天線(xiàn)、微波與互連器件電性能設(shè)計(jì)
講師簡(jiǎn)介：
王曉峰 | Ansys主任應(yīng)用工程師
主題簡(jiǎn)介：AI/ML技術(shù)正在加速天線(xiàn)、微波及互連器件電性能設(shè)計(jì)流程的智能化升級(jí)。通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)電磁仿真結(jié)果進(jìn)行快速建模與預(yù)測(cè)，在保證精度的同時(shí)可顯著減少仿真次數(shù)，提升設(shè)計(jì)效率。本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)將介紹 Ansys optiSLang 與HFSS 的協(xié)同應(yīng)用方法，結(jié)合工程實(shí)例，講解基于 AI/ML 的參數(shù)優(yōu)化、多目標(biāo)權(quán)衡及魯棒性設(shè)計(jì)思路，幫助工程師深入理解 AI 技術(shù)在高頻器件設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
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7/14 | CLLC電源變壓器的飽和及損耗仿真
講師簡(jiǎn)介：
劉朝瑜 | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師
主題簡(jiǎn)介：在高功率密度 LLC 諧振變換器中，磁集成變壓器與諧振電感的損耗已成為效率與熱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵瓶頸。
展開(kāi) ANSYS工程機(jī)械電磁兼容仿真解決方案
工程機(jī)械通常工作在復(fù)雜電磁干擾環(huán)境中，在這過(guò)程中可能會(huì)面臨電磁場(chǎng)干擾、電纜串?dāng)_等相關(guān)問(wèn)題。
ANSYS仿真能力
ANSYS支持從組件到板級(jí)，再到系統(tǒng)級(jí)EMC分析，幫助客戶(hù)解決電磁相關(guān)問(wèn)題。
-PCB板級(jí)和組件級(jí)仿真：EFT，Burst，ESD，RE，CE，BCI，輻射發(fā)射，抗擾性
-電纜線(xiàn)束：串?dāng)_，輻射，抗擾，電纜設(shè)計(jì)，絞線(xiàn)，屏蔽
-天線(xiàn)：合理放置、射頻共址、靈敏度劣化、輻射
-人體的電磁暴露：SAR、電磁場(chǎng)分布、功率密度
-全平臺(tái)仿真：HIRF、EMP、系統(tǒng)級(jí)輻射和抗擾
EMA3D電纜線(xiàn)束
HFSS與EMA3D耦合仿真
1.EMA3D 預(yù)測(cè)線(xiàn)纜上的時(shí)域仿真結(jié)果
2.再將EMA3D 的仿真結(jié)果加載到HFSS/Circuit里做場(chǎng)仿真或電路仿真。
高強(qiáng)度輻射場(chǎng)干擾
變電站/發(fā)電廠/高壓線(xiàn)干擾
外部電磁場(chǎng)對(duì)車(chē)輛的影響（高壓電纜）
整車(chē)電磁兼容仿真
ANSYS與卡特彼勒 ：全力支撐電氣化轉(zhuǎn)型，保證高可靠性
“我們面向電氣化轉(zhuǎn)型的決心非常堅(jiān)定。”
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數(shù)十年來(lái)，人們一直使用HFSS這一行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)精度來(lái)求解芯片上結(jié)構(gòu)。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專(zhuān)家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設(shè)計(jì)專(zhuān)家使用？要求設(shè)計(jì)人員同樣也要成為另一款仿真器的專(zhuān)家是否要求過(guò)高？設(shè)計(jì)周期不斷縮短，芯片設(shè)計(jì)人員不能再默默排隊(duì)等候?qū)ｉT(mén)負(fù)責(zé)核心的電磁仿真專(zhuān)家組進(jìn)行電磁提取。
為了滿(mǎn)足電路設(shè)計(jì)人員的需求，Ansys研發(fā)了RaptorH。在Ansys HFSS的支持下，RaptorH將HFSS求解器整合到原有的RaptorX平臺(tái)當(dāng)中，并一并集成到Cadence Virtuoso設(shè)計(jì)環(huán)境當(dāng)中。這意味著芯片設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以在熟悉的Cadence Virtuoso環(huán)境下運(yùn)行自己的HFSS仿真，無(wú)需學(xué)習(xí)新的軟件界面。此外，RaptorH也為仿真芯片上結(jié)構(gòu)提供了諸多優(yōu)勢(shì)。
RaptorH與Cadence Virtuoso進(jìn)行集成
第一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，RaptorH能夠滿(mǎn)足所有代工廠的標(biāo)準(zhǔn)要求，支持最新至3nm節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)工藝加密技術(shù)文件，及版圖相關(guān)效應(yīng)（LDE）。此優(yōu)勢(shì)帶來(lái)的影響深遠(yuǎn)，用戶(hù)不必再為獲得準(zhǔn)確的模型去猜測(cè)后端金屬化的專(zhuān)有材料屬性和厚度，代工廠也不必再擔(dān)心泄漏其知識(shí)產(chǎn)權(quán)。此外，在模型生成中會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的LDE修改，因此用戶(hù)無(wú)需手動(dòng)讀取、解讀和修改幾何結(jié)構(gòu)。
展開(kāi) 基于ANSYS Workbench平臺(tái)的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
圖61 A記權(quán)聲壓級(jí)
4.結(jié)論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺(tái)上，通過(guò)Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進(jìn)行電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)噪聲仿真的操作流程，對(duì)電機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)需要充分考慮電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
以上文章來(lái)源于ANSYS，作者ANSYS中國(guó)
是否需要對(duì)IC開(kāi)展電磁仿真？Ansys有話(huà)說(shuō)~
自20世紀(jì)90年代以來(lái)，就已經(jīng)展開(kāi)了對(duì)芯片金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個(gè)器件（例如螺旋電感）。隨著計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算的能力日益提升，同時(shí)仿真芯片上器件的數(shù)量也隨之增多，這種發(fā)展趨勢(shì)在近期迎來(lái)頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個(gè)小時(shí)內(nèi)求解出整個(gè)5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數(shù)十年來(lái)，人們一直使用HFSS這一行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)精度來(lái)求解芯片上結(jié)構(gòu)。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專(zhuān)家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設(shè)計(jì)專(zhuān)家使用？要求設(shè)計(jì)人員同樣也要成為另一款仿真器的專(zhuān)家是否要求過(guò)高？設(shè)計(jì)周期不斷縮短，芯片設(shè)計(jì)人員不能再默默排隊(duì)等候?qū)ｉT(mén)負(fù)責(zé)核心的電磁仿真專(zhuān)家組進(jìn)行電磁提取。
為了滿(mǎn)足電路設(shè)計(jì)人員的需求，Ansys研發(fā)了RaptorH。在Ansys HFSS的支持下，RaptorH將HFSS求解器整合到原有的RaptorX平臺(tái)當(dāng)中，并一并集成到Cadence Virtuoso設(shè)計(jì)環(huán)境當(dāng)中。這意味著芯片設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以在熟悉的Cadence Virtuoso環(huán)境下運(yùn)行自己的HFSS仿真，無(wú)需學(xué)習(xí)新的軟件界面。此外，RaptorH也為仿真芯片上結(jié)構(gòu)提供了諸多優(yōu)勢(shì)。
RaptorH與Cadence Virtuoso進(jìn)行集成
第一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，RaptorH能夠滿(mǎn)足所有代工廠的標(biāo)準(zhǔn)要求，支持最新至3nm節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)工藝加密技術(shù)文件，及版圖相關(guān)效應(yīng)（LDE）。此優(yōu)勢(shì)帶來(lái)的影響深遠(yuǎn)，用戶(hù)不必再為獲得準(zhǔn)確的模型去猜測(cè)后端金屬化的專(zhuān)有材料屬性和厚度，代工廠也不必再擔(dān)心泄漏其知識(shí)產(chǎn)權(quán)。此外，在模型生成中會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬的LDE修改，因此用戶(hù)無(wú)需手動(dòng)讀取、解讀和修改幾何結(jié)構(gòu)。
展開(kāi) ANSYS在電磁作動(dòng)器設(shè)計(jì)中的仿真應(yīng)用
驅(qū)動(dòng)電路與Maxwell有限元模型瞬態(tài)鏈接實(shí)現(xiàn)協(xié)同仿真；機(jī)械管腳直接連接定義重量、力、彈簧和停止位限制的裝置等。
圖4：Simplorer平臺(tái)下作動(dòng)器系統(tǒng)級(jí)仿真
左圖為線(xiàn)圈電流、電壓隨銜鐵位置變化的曲線(xiàn)；右圖為銜鐵受力對(duì)時(shí)間的波形
電磁-熱仿真
一旦在電磁場(chǎng)仿真分析中得到時(shí)域下的線(xiàn)圈和鐵芯損耗，就可以通過(guò)ANSYN WB環(huán)境映射到ANSYS Mechanical或者ANSYS CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）中做熱分析，如圖5所示。一，電磁場(chǎng)分析得到的總損耗空間分布映射到ANSYS CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）熱模型中，CFD軟件能夠精確計(jì)算復(fù)雜散熱環(huán)境，包括對(duì)流和傳熱，直接計(jì)算各部件的溫升并將溫度數(shù)據(jù)反饋回Maxwell中修改材料的溫度屬性重新計(jì)算損耗，如此雙向耦合反復(fù)迭代，得到作動(dòng)器線(xiàn)圈和鐵芯等部件穩(wěn)態(tài)溫度。二，也可以在溫度場(chǎng)計(jì)算中采用簡(jiǎn)單設(shè)置，即在Mechanical中直接定義傳熱系數(shù)，或者此傳熱系數(shù)由CFD軟件計(jì)算得到，再通過(guò)電磁-熱瞬態(tài)熱性能和熱循環(huán)分析迭代多次后得到作動(dòng)器的穩(wěn)態(tài)溫度，此流程的仿真計(jì)算速度要比在CFD中直接計(jì)算溫升快。
圖5：ANSYS WB可直接映射電磁損耗到靜態(tài)Mechanical或者動(dòng)態(tài)CFD熱模型中，實(shí)現(xiàn)電磁、熱雙向耦合分析
總結(jié)
ANSYS集成化設(shè)計(jì)平臺(tái)，提供了電磁作動(dòng)器電磁場(chǎng)有限元精確分析和設(shè)計(jì)工具，既能完成作動(dòng)器本體靜態(tài)、瞬態(tài)磁場(chǎng)分析，也能完成熱場(chǎng)、電路和系統(tǒng)分析。可以幫助公司便捷、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成的一體化作動(dòng)器設(shè)計(jì)流程，通過(guò)高精度仿真，最大限度的減少制作樣機(jī)次數(shù)，縮短開(kāi)發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本，有利于公司在激烈競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。
來(lái)源： 中潤(rùn)漢泰
展開(kāi) ANSYS官方 | PCB電磁兼容設(shè)計(jì)規(guī)則檢查與仿真驗(yàn)證
ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時(shí)也包括最新的行業(yè)熱點(diǎn)解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業(yè)熱點(diǎn)趨勢(shì)，諸如無(wú)人駕駛、PCB結(jié)構(gòu)可靠性、天線(xiàn)設(shè)計(jì)、數(shù)字孿生等等。
報(bào)名本系列課程，聯(lián)系微信客服jishulink555，可免費(fèi)贏取ANSYS官方定制真空保溫杯、小夜燈、餐具套裝、手機(jī)支架、話(huà)費(fèi)等精美紀(jì)念品！此外，在此系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)結(jié)束后，ANSYS將官方抽取1名幸運(yùn)者，TA將獲得華為最新發(fā)布的Mate 30 1臺(tái)（報(bào)名多場(chǎng)幾率疊加）！
本期研討會(huì)：《PCB電磁兼容設(shè)計(jì)規(guī)則檢查與仿真驗(yàn)證》將于1月8日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
PCB電磁兼容設(shè)計(jì)規(guī)則檢查與仿真驗(yàn)證
日期/時(shí)間
2020年1月8日
20:00 – 21:00
課程受眾
Layout工程師、硬件工程師、SI工程師、EMC工程師、測(cè)試工程師等相關(guān)人士
講師簡(jiǎn)介
張偉，ANSYS高級(jí)應(yīng)用工程師。
在電磁電路仿真分析領(lǐng)域從業(yè)十二年，作為SI/PI/EMC仿真軟件專(zhuān)家，具備豐富的SI/PI/EMC仿真分析經(jīng)驗(yàn)。
展開(kāi) ANSYS Electromagnetics Suite 2023 R1 三維電磁（EM）仿真軟件及教程分享
Ansys Electronics Desktop（AEDT）是一款支持真正電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的平臺(tái)。AEDT可通過(guò)使用電氣CAD（ECAD）和機(jī)械CAD（MCAD）工作流程訪(fǎng)問(wèn)Ansys黃金標(biāo)準(zhǔn)的電磁仿真解決方案，例如Ansys HFSS、Ansys Maxwell、Ansys Q3D Extractor、Ansys SIwave和Ansys Icepak。
此外，它還能夠直接鏈接到完整的Ansys熱、流體和機(jī)械求解器產(chǎn)品組合，以用于開(kāi)展綜合多物理場(chǎng)分析。這些解決方案之間的緊密集成可為用戶(hù)提供前所未有的設(shè)置易用性，而且能夠更快速地求解設(shè)計(jì)和優(yōu)化的復(fù)雜仿真。
Ansys Electronics Desktop 是用于研發(fā)和虛擬設(shè)計(jì)原型構(gòu)建的高級(jí)電磁工具。它可以縮短設(shè)計(jì)周期并提高產(chǎn)品的可靠性和性能。
EMI/EMC分析
復(fù)雜環(huán)境中的射頻干擾（RFI）
已安裝天線(xiàn)和射頻共址分析
射頻系統(tǒng)和電路分析
信號(hào)和電源完整性分析
解壓「ANSYS Electronics Suite 2023 R1 x64.iso」之后，進(jìn)入解壓出來(lái)的文件夾，雙擊其中的setup.exe啟動(dòng)安裝向?qū)С绦颉?server名稱(chēng)和端口號(hào)保持默認(rèn)的“LOCALHOST”以及 1055即可。
一個(gè)常見(jiàn)的安裝錯(cuò)誤及解決方法
如果您在安裝過(guò)程中不幸出現(xiàn)了上邊圖示的錯(cuò)誤，不要慌，先添加一個(gè)環(huán)境變量，然后再進(jìn)行修復(fù)安裝即可。
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