ansys pcb 仿真的案例
基于ANSYS的PCB電磁兼容仿真案例
圖1-1 電磁輻射干擾
1.1 仿真思路
設備系統的EMS性能涉及因素比較多，包括機殼屏蔽性能、場線耦合、系統接地、電路板設計合理性等，因素繁多且比較復雜，本案例只從PCB單板的角度分析PCB的EMS設計狀態，提出PCB的抗輻射優化方法，有利于整機系統的EMS性能提升，該案例基于ANSYS SIwave，進行關鍵PCB電路的感應電壓分析，指定外界電磁輻射能量以及輻射方向，計算關注電路節點上的感應電壓頻域輻值大小，評估干擾性能，并結合PCB的設計狀態進行優化改進，對比優化前后的輻射噪聲耦合強度，驗證設計優化的有效性。
1.2 詳細仿真流程與結果
PCB的EMS分析仿真流程圖如圖1-2 所示。
該案例將選擇PCB關鍵的電路進行PCB的感應電壓分析，并計算這些關鍵電路信。
圖1-2 仿真流程
有外界電磁波輻射的情況下，電路端口上所感應到的電壓幅值。
1. 前處理
(1) PCB導入
通過菜單Import，導入EDA設計文件，如brd、odb++等，完成建模，此案例直接采用參考的工程文件進行仿真。
(2) 疊層設置
打開工程文件V_induced.siw，通過主菜單Home→Layer Stackup Editor設置好PCB疊層數據，如圖1-3 所示。
圖1-3 疊層設置
2. 選擇信號
通過菜單Tools選擇Generate Ports on Nets，在圖1-4 窗口選中信號網絡，進行信號端口的自動建立。
3.
展開 車燈仿真專題 | 基于ANSYS HFSS的CISPER25汽車前照燈PCB傳導輻射仿真分析
汽車前照燈集成了（Headlamp）的指示燈包含了近光燈、遠光燈、轉向燈、霧燈等基礎指示，此外還包含了LR+CR激光雷達、LR雷達、SR雷達、HDR攝像頭、FIR熱成像相頭等功能器件，這樣使得燈組件電子系統更加復雜，多塊PCB、散熱器、底座、線束的排列布置結構，帶來了嚴重的電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）問題，一方面影響其他敏感器件的正常工作，另一方面會影響電動汽車的安全穩定行駛！本節我們在ANSYS HFSS 2023R1中模擬CISPR25汽車前照燈PCB電源回線遠端接地的測試環境，將獲得整塊PCB的傳導發射（CE）對標標準，發現部分頻點超標后，給出改善措施最終通過測試標準。
一、模型導入
如下圖所示為汽車前照燈組價的示意圖，我們將抽取他們的PCB進行模擬仿真。
對照上圖的實際環境搭建在ANSYS HFSS中搭建仿真模型模型具體包括以下三個部分：待測PCB，4 cable連接器，以及CISPR25測試環境（LISN網絡、測試線纜等）。
打開Ansys Electronics Desktop 2023，Insert Design選擇HFSS,然后命名工程名字為Cisper25_CE，依次導入以上三部分模型。
二、模型材料賦值以及邊界設置
2.1 PCB和線纜設置為copper，LISN設置為AL，選中物體在Properties中的Material先選擇Edit然后選擇材料為所需材料。
2.2 底部等大小的長方形作為參考地，命名為GND，設置邊界條件為Perfect E即理想導體邊界。
三、計算設置
分析計算主要是設置我們掃頻的中心頻率、掃頻范圍以及精度計算，這次我們設置如下。
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ANSYS官方將特別推出一系列ANSYS網絡研討會，不僅包含ANSYS 2019 R3 新版本功能介紹，同時也包括最新的行業熱點解決方案，ANSYS將與各位深入探討行業熱點趨勢，諸如無人駕駛、PCB結構可靠性、天線設計、數字孿生等等。
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本期研討會：《PCB電磁兼容設計規則檢查與仿真驗證》將于1月8日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
PCB電磁兼容設計規則檢查與仿真驗證
日期/時間
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、測試工程師等相關人士
講師簡介
張偉，ANSYS高級應用工程師。
在電磁電路仿真分析領域從業十二年，作為SI/PI/EMC仿真軟件專家，具備豐富的SI/PI/EMC仿真分析經驗。
展開 ANSYS網絡培訓 — PCB和封裝的翹曲、熱快速仿真方法
2017年2月9日
20:00 - 21:00 (CST)
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聯系方式：
郵箱：info-china@ansys.com
電話：4008198999
網絡研討會介紹：
電路的集成規模越來越大，I/O數越來越多，PCB互連密度不斷加大，隨之帶來許多PCB及集成電路封裝可靠性問題。ANSYS專門針對PCB設計分析解決方案，結合最佳仿真前處理工具SpaceClaim，在Mechanical使用TraceImport功能，可以快速從ECAD中直接導入PCB熱物參數，從而能在Mechanical中快速進行準確的PCB板熱分析、熱應力分析、翹曲分析。
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直播主題
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日期/時間
2020年1月3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、測試工程師等相關人士
講師簡介
張偉，ANSYS高級應用工程師。
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由此帶來的電子產品復雜度也急劇提升，設計要求嚴苛，仿真在研發過程中將扮演什么樣的角色？機遇和挑戰是什么
報告2【ANSYS最新版高頻產品新特性介紹】
最新版本的ANSYS電磁仿真軟件給我們帶來了哪些新的功能，算法、網格及設置等等方面的提升，自動化設置的增強，仿真效率的提升等。
報告3【電子產品設計中的SI/PI/EMC仿真】
通過幾個小的例子看看電磁仿真在電子產品設計中的SI/PI/EMC諸方面的作用，怎樣通過前仿真評估，在物理樣機開發前做到問題收斂，產品開發一次成功。
報告4【ANSYS在PCB可靠性設計中的應用】
PCB印制電路板是重要的電子部件，起到支撐和連接電子元器件作用，廣泛使用于各行各業的電子產品中。隨著集成電路的集成度越來越高，元件密度越來越大，集成電路元件體積越來越小，運算速度越來越高；在PCB板設計過程中，也面臨諸多可靠性問題的挑戰。如過孔處大電流或者功率損耗生熱導致PCB局部熱點，導致PCB過熱燒損；濕熱應力過大導致PCB翹曲,引起錫焊球處撕裂或者引起疲勞破壞等。
ANSYS可以快速高效仿真PCB可靠性問題，如熱力耦合問題、跌落碰撞、隨機振動變形問題及多物理場耦合問題等。在國內外大型電子企業都有成熟應用，有效提高了PCB設計效率，降低人工、試驗成本，提高產品質量
報告5【基于電子設計平臺的ANSYS Icepak熱仿真介紹】
ANSYS Icepak是一款專業電子產品熱分析軟件。它可以求解芯片級、封裝級、板級、系統級等全范圍的電子散熱問題。集成在電子設計平臺AEDT中的Icepak更加偏重于電和熱的耦合, 界面風格更適合于電工程師的操作，使電工程師在電的設計階段就可以同時考慮熱的問題, 縮短產品研發周期。
展開 一期一會 | 什么是柔性PCB？
PCB設計人員和消費類電子工程師使用Maxwell軟件來解決電磁感應的機械振動和電感耦合的EMI/EMC等問題。
Ansys HFSS?：高頻電磁仿真的黃金標準，工程師使用HFSS軟件開發基于柔性PCB的具有成本效益、高性能的電路布局和天線。
Ansys SIwave?：SIwave軟件專門用于PCB電磁仿真，為用戶提供了快速而強大的幾何結構導入和信號完整性（SI）、電源完整性（PI）、電磁干擾（EMI）、阻抗和串擾建模方法。
Ansys Icepak?：PCB熱仿真和散熱設計的行業標準，其專為PCB仿真構建的用戶界面中包含了業界領先的多物理場求解器。
Ansys Sherlock?：Sherlock讓您可以導入各種柔性PCB文件格式，并提供多個可用選項對材料、幾何結構、部件信息等文件進行前處理。常見的場景是將編輯過的柔性PCB文件從Sherlock軟件導出到Ansys Mechanical?軟件中，以進行深入的熱機械分析。
Ansys Mechanical：該軟件與Sherlock工具結合使用，提供了可靠的解決方案，可用于分析柔性PCB的可靠性和熱機械方面。
眾多最具挑戰性的柔性PCB設計都采用了Ansys仿真，其原因在于：這些工具易于使用，協同高效，并能提供更具實用價值的信息。歡迎聯系我們，以進一步了解Ansys軟件如何幫助企業利用仿真的預測功能來突破設計極限。
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