ansys仿真pcb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(shè)備系統(tǒng)的EMS性能涉及因素比較多，包括機(jī)殼屏蔽性能、場線耦合、系統(tǒng)接地、電路板設(shè)計合理性等，因素繁多且比較復(fù)雜，本案例只從PCB單板的角度分析PCB的EMS設(shè)計狀態(tài)，提出PCB的抗輻射優(yōu)化方法，有利于整機(jī)系統(tǒng)的EMS性能提升，該案例基于ANSYS SIwave，進(jìn)行關(guān)鍵PCB電路的感應(yīng)電壓分析，指定外界電磁輻射能量以及輻射方向，計算關(guān)注電路節(jié)點上的感應(yīng)電壓頻域輻值大小，評估干擾性能，并結(jié)合PCB的設(shè)計狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，對比優(yōu)化前后的輻射噪聲耦合強(qiáng)度，驗證設(shè)計優(yōu)化的有效性。
1.2 詳細(xì)仿真流程與結(jié)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(guān)鍵的電路進(jìn)行PCB的感應(yīng)電壓分析，并計算這些關(guān)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(yīng)到的電壓幅值。
1. 前處理
(1) PCB導(dǎo)入
通過菜單Import，導(dǎo)入EDA設(shè)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(jìn)行仿真。
(2) 疊層設(shè)置
打開工程文件V_induced.siw，通過主菜單Home→Layer Stackup Editor設(shè)置好PCB疊層數(shù)據(jù)，如圖1-3 所示。
圖1-3 疊層設(shè)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(wǎng)絡(luò)，進(jìn)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(dǎo)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(yuǎn)光燈、轉(zhuǎn)向燈、霧燈等基礎(chǔ)指示，此外還包含了LR+CR激光雷達(dá)、LR雷達(dá)、SR雷達(dá)、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(tǒng)更加復(fù)雜，多塊PCB、散熱器、底座、線束的排列布置結(jié)構(gòu)，帶來了嚴(yán)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(wěn)定行駛！本節(jié)我們在ANSYS HFSS 2023R1中模擬CISPR25汽車前照燈PCB電源回線遠(yuǎn)端接地的測試環(huán)境，將獲得整塊PCB的傳導(dǎo)發(fā)射（CE）對標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)部分頻點超標(biāo)后，給出改善措施最終通過測試標(biāo)準(zhǔn)。
一、模型導(dǎo)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(jìn)行模擬仿真。
對照上圖的實際環(huán)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(huán)境（LISN網(wǎng)絡(luò)、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(dǎo)入以上三部分模型。
二、模型材料賦值以及邊界設(shè)置
2.1 PCB和線纜設(shè)置為copper，LISN設(shè)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(shè)置邊界條件為Perfect E即理想導(dǎo)體邊界。
三、計算設(shè)置
分析計算主要是設(shè)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(shè)置如下。
展開 ANSYS官方 | PCB電磁兼容設(shè)計規(guī)則檢查與仿真驗證
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本期研討會：《PCB電磁兼容設(shè)計規(guī)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(shè)計規(guī)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(guān)人士
講師簡介
張偉，ANSYS高級應(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仿真軟件專家，具備豐富的SI/PI/EMC仿真分析經(jīng)驗。
展開 ANSYS網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn) — 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(lián)系方式：
郵箱：info-china@ansys.com
電話：4008198999
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電路的集成規(guī)模越來越大，I/O數(shù)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(shè)計分析解決方案，結(jié)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(dǎo)入PCB熱物參數(shù)，從而能在Mechanical中快速進(jìn)行準(zhǔn)確的PCB板熱分析、熱應(yīng)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(guān)人士
講師簡介
張偉，ANSYS高級應(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仿真軟件專家，具備豐富的SI/PI/EMC仿真分析經(jīng)驗。
展開 Ansys 幫助Flexium 5G毫米波天線模塊設(shè)計應(yīng)用到先進(jìn)的ADAS/AV技術(shù)領(lǐng)域
Ansys仿真驅(qū)動PCB制造商設(shè)計具有競爭力的5G毫米波天線模塊，支持衛(wèi)星、無人駕駛和無線應(yīng)用
主要亮點
Flexium利用Ansys技術(shù)對電磁、熱、結(jié)構(gòu)以及PCB布局等性能進(jìn)行分析，以提高設(shè)計的可靠性和耐用性
Ansys仿真可推進(jìn)天線模塊設(shè)計，支持衛(wèi)星小型化和相關(guān)的無線信號技術(shù)，這些技術(shù)對于先進(jìn)的車輛感知至關(guān)重要
Flexium使用Ansys仿真解決方案探索設(shè)計思路，開發(fā)并測試用于高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動駕駛汽車（AV）應(yīng)用的高頻信號收發(fā)器天線模塊。在Ansys工具的支持下，印刷電路板（PCB）制造商的研發(fā)團(tuán)隊還能夠以相對較低的成本測試其PCB板的耐用性和可靠性，并通過布局和材料實驗探索新的設(shè)計思路。
在Flexium的PCB布局中，有許多柔性印刷電路（FPC）負(fù)責(zé)關(guān)鍵連接，從而在ADAS和AV應(yīng)用中實現(xiàn)5G通信。這些布局中的任何設(shè)計缺陷都可能對負(fù)責(zé)車輛感知的FPC傳輸特性產(chǎn)生負(fù)面影響。
為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，F(xiàn)lexium使用Ansys仿真軟件，通過有效的布局和材料變化，對其FPC設(shè)計進(jìn)行電磁、熱和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。此外，Ansys工具還可幫助Flexium設(shè)置PCB布局和材料的特定參數(shù)，然后創(chuàng)建參考庫，用于未來的毫米波設(shè)計驗證。
展開 免費報名 |ANSYS高科技電子產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新仿真技術(shù)研討會
由此帶來的電子產(chǎn)品復(fù)雜度也急劇提升，設(shè)計要求嚴(yán)苛，仿真在研發(fā)過程中將扮演什么樣的角色？機(jī)遇和挑戰(zhàn)是什么
報告2【ANSYS最新版高頻產(chǎn)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(wǎng)格及設(shè)置等等方面的提升，自動化設(shè)置的增強(qiáng)，仿真效率的提升等。
報告3【電子產(chǎn)品設(shè)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(chǎn)品設(shè)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(jī)開發(fā)前做到問題收斂，產(chǎn)品開發(fā)一次成功。
報告4【ANSYS在PCB可靠性設(shè)計中的應(yīng)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(yè)的電子產(chǎn)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(shè)計過程中，也面臨諸多可靠性問題的挑戰(zhàn)。如過孔處大電流或者功率損耗生熱導(dǎo)致PCB局部熱點，導(dǎo)致PCB過熱燒損；濕熱應(yīng)力過大導(dǎo)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(jī)振動變形問題及多物理場耦合問題等。在國內(nèi)外大型電子企業(yè)都有成熟應(yīng)用，有效提高了PCB設(shè)計效率，降低人工、試驗成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量
報告5【基于電子設(shè)計平臺的ANSYS Icepak熱仿真介紹】
ANSYS Icepak是一款專業(yè)電子產(chǎn)品熱分析軟件。它可以求解芯片級、封裝級、板級、系統(tǒng)級等全范圍的電子散熱問題。集成在電子設(shè)計平臺AEDT中的Icepak更加偏重于電和熱的耦合, 界面風(fēng)格更適合于電工程師的操作，使電工程師在電的設(shè)計階段就可以同時考慮熱的問題, 縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。
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