ansys電磁仿真工具的案例
ANSYS在電磁作動器設計中的仿真應用
驅動電路與Maxwell有限元模型瞬態鏈接實現協同仿真；機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平臺下作動器系統級仿真
左圖為線圈電流、電壓隨銜鐵位置變化的曲線；右圖為銜鐵受力對時間的波形
電磁-熱仿真
一旦在電磁場仿真分析中得到時域下的線圈和鐵芯損耗，就可以通過ANSYN WB環境映射到ANSYS Mechanical或者ANSYS CFD（計算流體動力學）中做熱分析，如圖5所示。一，電磁場分析得到的總損耗空間分布映射到ANSYS CFD（計算流體動力學）熱模型中，CFD軟件能夠精確計算復雜散熱環境，包括對流和傳熱，直接計算各部件的溫升并將溫度數據反饋回Maxwell中修改材料的溫度屬性重新計算損耗，如此雙向耦合反復迭代，得到作動器線圈和鐵芯等部件穩態溫度。二，也可以在溫度場計算中采用簡單設置，即在Mechanical中直接定義傳熱系數，或者此傳熱系數由CFD軟件計算得到，再通過電磁-熱瞬態熱性能和熱循環分析迭代多次后得到作動器的穩態溫度，此流程的仿真計算速度要比在CFD中直接計算溫升快。
圖5：ANSYS WB可直接映射電磁損耗到靜態Mechanical或者動態CFD熱模型中，實現電磁、熱雙向耦合分析
總結
ANSYS集成化設計平臺，提供了電磁作動器電磁場有限元精確分析和設計工具，既能完成作動器本體靜態、瞬態磁場分析，也能完成熱場、電路和系統分析。可以幫助公司便捷、準確地實現無縫集成的一體化作動器設計流程，通過高精度仿真，最大限度的減少制作樣機次數，縮短開發周期，降低開發成本，有利于公司在激烈競爭中脫穎而出。
來源： 中潤漢泰
展開 ANSYS電磁仿真工具HFSS、SIwave和Q3D的區別詳解
ANSYS下的HFSS、SIwave和Q3D的區別和應用場景，為大家做個詳解。
分析對象
這三個軟件的分析對象上有一些區別，其中HFSS和Q3D比較類似，都支持對3D任何結構的建模和分析，最后都能得到該結構的等效電路模型；SIwave的分析對象主要還是層疊結構，是一個PCB專用的分析工具。
產品定位
HFSS是針對微波、射頻和SI的工具， SI分析只是它功能的一個方面，此外，它還能求解腔體、波導等的本征模；Q3D僅僅是針對SI的工具，沒有別的用途；SIwave是針對PCB分析的工具，除了SI，還可以做PI和EMI分析，但是在ANSYS新的產品規劃里面，SI問題將以HFSS 3D Layout來主導，SIwave正在向PI和EMI工具進行演變。
求解原理
HFSS是3D全波電磁場仿真工具，基于有限元理論，對全波Maxwell方程組聯合求解，理論上計算結果的準確度不受限于頻率，仿真的時間步長，但是占用的計算機資源多；Q3D是準靜態的2D\3D電磁場仿真工具，對電壓和電流建立電路方程組求解，因此仿真的速度快，但是因為采用的是電路理論，因此只在一定的頻率范圍內是準確的，這個范圍通常是要求結構尺寸小于求解波長的十分之一，通常建議適用的頻率上限是5Gbps；SIwave是2.5D的電磁場仿真工具，它假設PCB在層疊Z方向上的電磁場是均勻分布的，因此求解的是對Z方向分量進行簡化后的Maxwell方程組，要求Z方向上的結構不能有變化，因此也只在一定的頻率范圍內是準確的，通常要求分析對象必須擁有完整的參考平面，通常建議適用的頻率上限也是5Gbps。
展開 報名 | 芯片級電磁仿真工具Ansys RaptorH網絡研討會
會議時間
北京時間：2020年6月3日，早上8:30
北京時間：2020年6月4日，晚上10:30
簡介
Ansys電磁場求解器增加新工具RaptorH，該工具將應用領域擴展到芯片和其構成的電子系統。增強后的片上電磁仿真工具RaptorH將包括Ansys HFSS標準引擎并將其集成到易用的界面中，以供芯片設計人員使用，同時工具保持了Ansys RaptorX的速度與大容量。本次網絡研討會中將針對RaptorH以下功能做介紹：
如何獲取適配每個仿真任務的最佳引擎
易于使用的GUI界面針對芯片級EM分析進行的優化
芯片工藝廠認證和工藝廠tech file相關信息
FinFET支持先進工藝到5nm及以下
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6月3日，早上8:30報名通道
6月4日，晚上10:30報名通道
展開 CST — 電磁及EMC仿真工具
對于整個EMC設計研發流程而言，電磁兼容試驗只是最終驗證產品是否滿足設計需求的手段，要開發一個可以滿足電磁兼容設計或測試標準要求的整車或整機，需要對系統開發整個生命周期的EMC風險進行管理，包括整個開發流程的管控，以及布局、布線、接地等手段，同時借助成熟的仿真設計手段，在研發端論證并優化系統結構，盡早發現EMC風險，更低成本地解決很多電磁兼容問題。
達索系統的CST軟件是一個強大的電磁仿真平臺，提供電磁設計和仿真解決方案，覆蓋電磁、帶電粒子、電路、熱學和力學多物理場的高集成度專業數值仿真，不同模塊之間可以無縫快速切換，實現協同仿真。
服務范圍 / 內容
? EMC 研發、過程體系建設服務
? 從線路、PCB、部件、線纜、天線到整車的仿真、設計、優化等咨詢服務
? PCB板 - 控制器 - 系統等不同層級的EMC/EMI分析
應用 & 案例
? 汽車 & 交通
BM、Daimler、VW、TOYOTA、Ford、GM、BYD、BOSCH、大陸、電裝、Delphi、ALSTOM、龐巴迪等。
? 消費電子 & 通信
Canon、蘋果、Ericsson、三星、東芝、聯想、CISCO 等。
展開 
CST—電磁及EMC仿真工具
CST工作室套裝是一個電磁仿真平臺，具有電磁設計和仿真解決方案，覆蓋電磁、微波、射頻、電路、熱學和力學多物理場的專業數值仿真。
產品介紹
? 車載以太網的EMC/EMI仿真應用
隨著智能網聯汽車技術的發展，為了應對大數據傳輸的對數據傳輸速率和延時的要求，車載以太網逐步成為車載總線的主要傳輸方式，但信號的質量和抗擾能力成為其實際應用的關鍵技術點。CST的全方位電磁兼容解決方案可以覆蓋芯片、線纜線束、天線以及整個系統的電磁干擾、電磁敏感度仿真分析。
? V2V/V2X車輛網應用
車輛網由遠程通信（4G/5G）、短程通信（DSRC）等網絡通信構成數據交互傳輸網絡，讓車輛運行所處的電磁環境日益復雜，如何保證每個通信鏈路的通訊質量和置信度，CST給出了相關的解決方案。
? 雷達傳感器應用
雷達傳感器作為智能駕駛系統感知部分的重要組成部分，其感知信息直接影響到智能駕駛系統對于目標的判斷。CST廣泛應用于微波/射頻、光學、周期性結構、核磁共振等分析。
經緯恒潤
北京市海淀區知春路7號致真大廈D座6層
郵箱：market_dept@hirain.com
網址：www.hirain.com
展開 CST—EMC（電磁兼容）仿真及分析工具
背景概述
隨著汽車電子的發展特別是新能源互聯網汽車的興起，整車的EMC環境越來越惡劣，傳統的EMC設計面臨著設計階段盲目性強、調試測試階段工作量大、整改階段重復性高等諸多挑戰，需要通過EMC仿真來解決上述問題。EMC仿真貫穿產品開發全周期，從PCB的電源完整性和信號完整性分析，到線纜線束的串擾及輻射情況，再到機箱機殼的屏蔽性能效果，以及整車的EMC測試等，都可以使用EMC仿真來幫助分析。通過仿真結果能夠對設計需求進行驗證，為EMC實測結果提供參考，從而盡早發現潛在的電磁兼容問題、提出更優的解決方案、縮短整改產品的開發周期、節省成本。
軟件介紹
CST全稱為Computer Simulation Technology，具備完備的3D全波電磁場仿真技術。CST Studio Suite（CST工作室套裝）是CST的核心產品，是目前市場上準確、高效的3D EM仿真工具之一，包括CST微波工作室、CST設計工作室、CST印制電路板工作室、CST電纜工作室、CST電磁工作室、CST粒子工作室及CST多物理場工作室共7個子軟件，能滿足用戶從芯片級到系統級的設計需求。
CST微波工作室
用于高頻器件的快速、準確3D仿真工具。適用于整個電磁波和光波波段的電磁仿真，可仿真大部分結構、材料下的S參數、輻射和散射問題。
CST設計工作室
通用的路仿真工具。支持基于模型或電路元件的各種類型，可進行時域非線性電路和頻域路仿真，支持三維電磁場和電路的場路協同仿真，支持參數化SPICE、TOUCHSTONE、IBIS模型導入。
展開 2017年名人堂作品：達特茅斯大學
達特茅斯大學
http://www.ansys.com/zh-cn/other/hall-of-fame/archive/2017/dc
使用ANSYS HFSS和ANSYS RF Option的電路協同仿真
問題:
在電路設計過程中，達特茅斯學院的研究人員意識到，對采用表面安裝技術（SMT）的多個設計進行手動測試和構建原型非常耗時，而且不準確。可能有的設計組合數量讓物理原型方法變得不太可行。為克服這一難題，他們決定使用ANSYS的先進有限元分析工具。
解決方案:
他們把電路組件的CAD設計導入到ANSYS電磁仿真工具中，并為每個組件創建仿真模型。工程師對PCB板上SMT元件的位置進行參數化，并在Designer系統仿真工具中把設計的所有部分鏈接在一起。在仿真過程中，模型被導出到ANSYS HFSS，以進行協同仿真。在短時間內，研究人員就能夠測試數百種可能的設計組合。
使用ANSYS Nexxim時域電路仿真引擎，研究人員不僅能夠改變元器件的位置，還能在不更改結構的情況下改變PCB板上SMT元件的參數（值）。因為求解數據被緩存存儲，整個設計能夠迅速地實現重新仿真。借助這一方法，研究人員能夠修改全部設計內容，并且仍可以準確和高效率地仿真設計。研究人員無需構建任何真實的原型，就能對多維度設計空間進行充分探索。計算機仿真讓設計模型在屏幕上變得栩栩如生。
使用的軟件:
ANSYS RF Option
ANSYS HFSS
展開 ANSYS新聞：使用電磁工具解決天線和射頻的問題
使用電磁工具解決天線和射頻的問題：http://www.mwrf.com/software/simulate-installed-antenna-and-rf-co-site-issues-em-tools
領先的光子學仿真工具Ansys Lumerical功能詳解：微納光子器件仿真的標準工具
Ansys Lumerical是業界領先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子學器件級和系統級仿真。器件和系統級工具無縫協作，讓設計人員能夠對相互作用的光學、電氣和熱效應進行建模仿真。
產品之間靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA工具相結合的各種工作流程，以幫助優化產品性能、最大限度地降低物理原型制作成本并縮短產品上市時間。
Ansys Lumerical FDTD是業界公認的微納光子器件仿真的標準工具。
這款高性能二維／三維麥克斯韋方程求解軟件，能夠精確分析具有微納尺寸或亞波長結構與紫外、可見、紅外、太赫茲和微波的相互作用，能被廣泛應用千微納光電子器件、工藝以及材料的設計、分析和優化。
FDTD的集成設計環境支持腳本語言操作、高級后處理和結構優化功能，讓用戶可以更專注有效地完成設計要求。
規格概要
二維或三維建模
自定義任意表面和立體形貌
高級共形網格技術
靈活的材料插件
支持隨空間變化的各向異性材料
全矢量自定義和高數值孔徑的寬譜高斯光源
遠場分析
Q因子分析
自動提取S參數
能帶結構分析
腳本和優化程序
支持云計算和HPC高性能并行計算
主要特點
光子器件逆向設計優化
針對目標自動化探索最佳設計與結構；找出性能優化、面積最小化并提升工藝匹性的非直觀幾何形狀。
強大的后處理
強大的后處理功能，包括遠場分析，能帶結構分析，雙向散射分布函數(BSDF)生成，Q因子分析，電荷產生率。
非線性與各向異性材料
對含有非線性材料或各向異性空間變化材料的器件進行彷真。可以選擇各種非線性、負折射率和增益的材料模型，或者使用靈活的材料插件自行定義新材料模型。
展開 領先的光子學仿真工具Ansys Lumerical功能詳解：分析多層膜的優秀仿真工具
Ansys Lumerical是業界領先的光子學仿真工具，其擁有完整的光子學仿真解決方案，支持全套光子 學器件級和系統級仿真。 器件和系統級工具無縫協作，讓設計人員能夠對相互作用的光學、 電氣和熱效應進行建模仿真。
產品之間靈活的互操作性支持將多物理場仿真和光子電路仿真與第三方EDA 工具相結合的各種工作流程， 以幫助優化產品性能、 大限度地降低物理原型制作成本并縮短產品上市時間。
STACK是分析多層膜的最佳仿真工具，和求解麥克斯韋方程相比能迅速仿真如抗反射膜、OLED、VCSEL等組件的光學特性。能精準描述多層膜的波動光學特性，如干涉以及微腔效應，并支持平面波和偶極子光源。STACK支持腳本運算，通過API能和Python或Matlab互操作。
規格概要
· 支持平面波和偶極子
· 支持大面積多層膜設計
· 考慮微腔和干涉效應
STACK的主要應用
· OLED
· VCSEL
· 抗反射膜
．微腔
· 多層薄膜
主要特點
STACK分析求解器
STACK求解器比直接仿真Maxwell方程的速度更快。它適用千薄膜應用的快速原型設計，并且可使用平面波和偶極 子光源照明。求解器考慮干涉和微腔效應。
通過腳本進行互操作
通過Lumerical腳本語言、自動化API以及Python和 MATLABAPI實現互操作性。
展開 三星采用Ansys仿真產品創建半導體設計，優化高速連接
三星將采用Ansys電磁仿真工具套件，依托最先進的工藝技術開展含5G/6G在內的尖端設計
主要亮點
Ansys仿真解決方案向三星開發人員提供綜合全面的電磁感知設計流程，在提高生產力的同時降低設計風險
三星設計人員將受益于Ansys提供的先進功能、速度和集成能力，將電磁設計周期縮短10倍，從而加快產品上市進程
Ansys推出的自動反標等領先業界的設計功能，將通過速度更快、預測能力更強的準確計算與建模，優化三星的片上設計
三星Foundry將采用Ansys業界領先的電磁（EM）仿真工具，依托最先進的芯片、節點和工藝技術開展含5G/6G在內的超現代設計。Ansys仿真解決方案，將向三星最先進的半導體技術提供綜合全面并且功能、速度和集成能力均有所提升的電磁感知設計流程，縮短片上設計周期，優化高速連接，同時助力減少設計錯誤并降低設計風險。
三星設計人員將運用Ansys的電磁設計工具，包括Ansys RaptorX、Ansys VeloceRF和Ansys Exalto，助力將小型設計的上市時間縮短2-3周，將復雜設計的上市時間縮短2個月。憑借可優化計算與建模的自動化功能，以及更高容量，Ansys軟件將幫助三星團隊以更高的保真度更快速地完成設計。
三星采用Ansys仿真產品創建半導體設計，優化高速連接
三星電子代工設計技術團隊副總裁Sangyun Kim表示：“電子系統和工藝技術在不斷發展，因此行業需要先進的電磁設計功能。我們認為Ansys仿真解決方案能幫助應對這方面的挑戰，該解決方案既能夠精準地滿足設計需求，同時又能縮短設計時間、降低成本與風險。”
展開 
2026 R1 | Ansys電磁仿真專題全面上線
依托統一的設計平臺，Ansys 電磁解決方案以高保真的仿真能力幫助企業降低測試成本，并實現從組件到系統級的整體優化，加速先進電子產品創新。在2026 R1 新版本中多項功能升級：全新 PI 求解器、更強大的HFSS/Q3D/SIwave 工作流與網格能力，以及 Maxwell、Motor-CAD、Icepak 在效率、精度與系統級分析上的全面增強。
Ansys應用類系列網絡研討會——電磁仿真系列專題也已上線，聚焦電磁場、SI/PI、熱管理等關鍵方向，覆蓋電機、機器人電驅、變壓器、天線及機電設備等前沿應用場景。歡迎大家報名參會；同時，也可前往Ansys數字資源中心，隨時點播新功能專題場次內容，深入了解 Ansys 如何賦能電子系統設計。
5/26 | 場路協同：用 Icepak 構建高效的 STM / 代理模型工作流
講師簡介：
廉海潯 | Ansys應用工程主管
主題簡介：面向高功率密度電子系統的熱設計與系統級驗證，Icepak 正在從傳統三維熱仿真工具，演進為連接“場”與“路”的高效建模平臺。本主題聚焦 Icepak 新功能帶來的建模效率提升與模型復用能力，介紹如何快速輸出可用于三維精細分析的高保真模型，以及可直接嵌入系統級運行的降階代理模型，實現從局部熱點分析到整機熱行為預測的貫通。同時，結合 optiSLang 與 Twin Builder ROM 的工作流，展示如何將熱仿真結果進一步轉化為可迭代、可聯動、可用于多物理系統仿真的動態模型，支撐更高效的設計優化、系統驗證與熱管理決策。
點擊立即報名
5/28 | 電仿真之整車復雜模型前處理流程和方法
講師簡介：
張旭 | Ansys主任應用工程師
主題簡介：1. 復雜模型簡化流程與處理策略介紹；2. HFSS在復雜模型求解中的應用技巧。
展開 基于ANSYS的PCB電磁兼容仿真案例
資源效果分析
由于只針對“問題” 區域進行仿真，可使用HFSS 3D Layout的cutoff工具，大大簡化了 仿真計算量，一般配置的計算機即可完成相關仿真。
2.3 結論
“完整” 的地平面對電場和磁場有明顯的“隔離”效果，降低了信號的路徑及其返回路徑“產生”噪聲干擾的風險。過孔與平面間的電源噪聲耦合主要耦合形式是互容，過孔附近的電場特征明顯，場特征 類似“電容器”；過孔的反焊盤設計對過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。過孔間的噪聲耦合中，回路的磁場特征明顯，場特征類似“變壓器”。信號的返回路徑分析對過孔間的噪聲耦合非常有益，信號返回電流“抵消”信號路徑電流上產生的磁場。因此仿真主要針對不“完整”的地平面和返回路徑不連續的結構進行分析，這大大簡化了單板噪聲干擾仿真的工作量。提取返回路徑不連續物理結構進行電磁分析，并將電磁特征轉換為電氣特征，即S參數。只要分析S參數中表征耦合的數據就可以分析出噪聲耦合的強弱。
文中案例選自《ANSYS電磁兼容仿真與場景應用案例實戰》
展開 是否需要對IC開展電磁仿真？Ansys有話說~
》
作者： Daniel Nenni
編輯整理：成捷 | Ansys半導體事業部主任應用工程師
自20世紀90年代以來，就已經展開了對芯片金屬結構進行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個器件（例如螺旋電感）。隨著計算機執行計算的能力日益提升，同時仿真芯片上器件的數量也隨之增多，這種發展趨勢在近期迎來頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個小時內求解出整個5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數十年來，人們一直使用HFSS這一行業黃金標準精度來求解芯片上結構。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設計專家使用？要求設計人員同樣也要成為另一款仿真器的專家是否要求過高？設計周期不斷縮短，芯片設計人員不能再默默排隊等候專門負責核心的電磁仿真專家組進行電磁提取。
為了滿足電路設計人員的需求，Ansys研發了RaptorH。在Ansys HFSS的支持下，RaptorH將HFSS求解器整合到原有的RaptorX平臺當中，并一并集成到Cadence Virtuoso設計環境當中。這意味著芯片設計人員現在可以在熟悉的Cadence Virtuoso環境下運行自己的HFSS仿真，無需學習新的軟件界面。此外，RaptorH也為仿真芯片上結構提供了諸多優勢。
RaptorH與Cadence Virtuoso進行集成
第一個優勢在于，RaptorH能夠滿足所有代工廠的標準要求，支持最新至3nm節點的先進工藝加密技術文件，及版圖相關效應（LDE）。此優勢帶來的影響深遠，用戶不必再為獲得準確的模型去猜測后端金屬化的專有材料屬性和厚度，代工廠也不必再擔心泄漏其知識產權。
展開 AnsysWB-功率電感器電磁仿真 ￥10
功率電感器通常有一個磁芯來增加它的電感值，從而在保持小尺寸的同時降低了對高
頻的要求，磁芯還減少了對其他設備的電磁干擾。只有粗略的解析公式或經驗公式可
用于計算阻抗，因此設計階段需要借助計算機仿真或測量。
