ansys電磁仿真論壇
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys電磁仿真論壇的視頻教程
ANSYS高頻電磁仿真中仿真傳輸線特征阻抗的三種方法
ANSYS高頻電磁仿真中仿真傳輸線特性阻抗的三種方法： 1、傳統(tǒng)的driver terminal+插值法寬帶掃描； 2、Q2D提取傳輸線結(jié)構(gòu)的橫截面； 3、HFSS transient，使用瞬態(tài)求解器的TDR功能
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Ansys maxwell高頻電磁感應(yīng)加熱仿真
溫度場導(dǎo)入熱源與電磁場熱源比較 4. 改變耦合參數(shù)，實(shí)現(xiàn)加熱后的自然冷卻 5. 改變耦合參數(shù)，實(shí)現(xiàn)改變熱源的大小。 6. 通過改變材料屬性參數(shù)或邊界條件，獲得所需的溫度分布
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電磁檢測與仿真系列課-04-Ansys Maxwell電渦流傳感器原理與仿真
不同被測金屬材料仿真設(shè)置 4. 趨膚深度網(wǎng)格的剖分 5. 參數(shù)化掃描設(shè)置 6. 電阻、電感、感抗的提取 7. 后處理磁場云圖結(jié)果的提取及分析
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ansys電磁仿真論壇的實(shí)例教程
資源效果分析
由于只針對“問題” 區(qū)域進(jìn)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(jī)即可完成相關(guān)仿真。
2.3 結(jié)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(chǎn)生”噪聲干擾的風(fēng)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(shè)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(chǎn)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(xù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)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(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電磁兼容仿真與場景應(yīng)用案例實(shí)戰(zhàn)》
展開 》
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，就已經(jīng)展開了對芯片金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個器件（例如螺旋電感）。隨著計算機(jī)執(zhí)行計算的能力日益提升，同時仿真芯片上器件的數(shù)量也隨之增多，這種發(fā)展趨勢在近期迎來頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個小時內(nèi)求解出整個5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數(shù)十年來，人們一直使用HFSS這一行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)精度來求解芯片上結(jié)構(gòu)。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設(shè)計專家使用？要求設(shè)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(shè)計周期不斷縮短，芯片設(shè)計人員不能再默默排隊(duì)等候?qū)ｉT負(fù)責(zé)核心的電磁仿真專家組進(jìn)行電磁提取。
為了滿足電路設(shè)計人員的需求，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平臺當(dāng)中，并一并集成到Cadence Virtuoso設(shè)計環(huán)境當(dāng)中。這意味著芯片設(shè)計人員現(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。
RaptorH與Cadence Virtuoso進(jìn)行集成
第一個優(yōu)勢在于，RaptorH能夠滿足所有代工廠的標(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)勢帶來的影響深遠(yuǎn)，用戶不必再為獲得準(zhǔn)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(dān)心泄漏其知識產(chǎn)權(quán)。
展開 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(shè)備的電磁干擾。只有粗略的解析公式或經(jīng)驗(yàn)公式可
用于計算阻抗，因此設(shè)計階段需要借助計算機(jī)仿真或測量。
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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，就已經(jīng)展開了對芯片金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個器件（例如螺旋電感）。隨著計算機(jī)執(zhí)行計算的能力日益提升，同時仿真芯片上器件的數(shù)量也隨之增多，這種發(fā)展趨勢在近期迎來頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個小時內(nèi)求解出整個5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數(shù)十年來，人們一直使用HFSS這一行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)精度來求解芯片上結(jié)構(gòu)。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設(shè)計專家使用？要求設(shè)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(shè)計周期不斷縮短，芯片設(shè)計人員不能再默默排隊(duì)等候?qū)ｉT負(fù)責(zé)核心的電磁仿真專家組進(jìn)行電磁提取。
為了滿足電路設(shè)計人員的需求，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平臺當(dāng)中，并一并集成到Cadence Virtuoso設(shè)計環(huán)境當(dāng)中。這意味著芯片設(shè)計人員現(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。
RaptorH與Cadence Virtuoso進(jìn)行集成
第一個優(yōu)勢在于，RaptorH能夠滿足所有代工廠的標(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)勢帶來的影響深遠(yuǎn)，用戶不必再為獲得準(zhǔn)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(dān)心泄漏其知識產(chǎn)權(quán)。此外，在模型生成中會自動實(shí)現(xiàn)對金屬的LDE修改，因此用戶無需手動讀取、解讀和修改幾何結(jié)構(gòu)。
展開 自20世紀(jì)90年代以來，就已經(jīng)展開了對芯片金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個器件（例如螺旋電感）。隨著計算機(jī)執(zhí)行計算的能力日益提升，同時仿真芯片上器件的數(shù)量也隨之增多，這種發(fā)展趨勢在近期迎來頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個小時內(nèi)求解出整個5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數(shù)十年來，人們一直使用HFSS這一行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)精度來求解芯片上結(jié)構(gòu)。但是HFSS是否易于使用，而且僅適合電磁仿真專家使用嗎？它是否可以讓精通版圖和SPICE仿真的芯片設(shè)計專家使用？要求設(shè)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(shè)計周期不斷縮短，芯片設(shè)計人員不能再默默排隊(duì)等候?qū)ｉT負(fù)責(zé)核心的電磁仿真專家組進(jìn)行電磁提取。
為了滿足電路設(shè)計人員的需求，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平臺當(dāng)中，并一并集成到Cadence Virtuoso設(shè)計環(huán)境當(dāng)中。這意味著芯片設(shè)計人員現(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。
RaptorH與Cadence Virtuoso進(jìn)行集成
第一個優(yōu)勢在于，RaptorH能夠滿足所有代工廠的標(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)勢帶來的影響深遠(yuǎn)，用戶不必再為獲得準(zhǔn)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(dān)心泄漏其知識產(chǎn)權(quán)。此外，在模型生成中會自動實(shí)現(xiàn)對金屬的LDE修改，因此用戶無需手動讀取、解讀和修改幾何結(jié)構(gòu)。
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依托統(tǒng)一的設(shè)計平臺，Ansys 電磁解決方案以高保真的仿真能力幫助企業(yè)降低測試成本，并實(shí)現(xiàn)從組件到系統(tǒng)級的整體優(yōu)化，加速先進(jìn)電子產(chǎn)品創(chuàng)新。在2026 R1 新版本中多項(xiàng)功能升級：全新 PI 求解器、更強(qiáng)大的HFSS/Q3D/SIwave 工作流與網(wǎng)格能力，以及 Maxwell、Motor-CAD、Icepak 在效率、精度與系統(tǒng)級分析上的全面增強(qiáng)。
Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會——電磁仿真系列專題也已上線
功率電感器是許多低頻功率應(yīng)用的核心部分，例如，它們用于開關(guān)電源和 DC-DC 轉(zhuǎn)換
器。電感器與特定頻率下工作的大功率半導(dǎo)體開關(guān)結(jié)合使用，可提高或降低輸出電壓。
相對較低的電壓和較高的功耗對電源的設(shè)計提出了很高的要求，尤其是對電感器的要
求很高，設(shè)計電感器時必須考慮開關(guān)頻率、額定電流和高溫環(huán)境。
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
一、軟件概述
ANSYS Maxwell 是 ANSYS 公司旗下一款功能強(qiáng)大的低頻電磁場仿真軟件，在電力、電子、機(jī)電等多個行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。它基于有限元分析（FEA）、有限積分法（FIM）等先進(jìn)算法，能夠精確模擬各種復(fù)雜的電磁現(xiàn)象，為工程師和科研人員提供可靠的設(shè)計分析工具。
二、核心功能
（一）電磁建模與分析
Maxwell 具備豐富的建模工具，可快速創(chuàng)建二維和三維電磁模型。用戶既可以通過軟件自帶的建模模塊繪制簡單的幾何形狀
PCB是電子設(shè)備當(dāng)中非常關(guān)鍵的部件之一，上面有著諸多元器件及芯片，電路工作狀態(tài)下會形成相應(yīng)的電磁能量輻射，是不可忽視的噪聲源，對整機(jī)系統(tǒng)的EMC性能，有著至關(guān)重要的作用，所以，利用仿真技術(shù)來進(jìn)行PCB的電磁輻射性能仿真是非常有必要的。
PCB的電磁輻射，多數(shù)情況可能會導(dǎo)致產(chǎn)品整機(jī)EMC RE認(rèn)證測試當(dāng)中的某些頻點(diǎn)不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，一般來說噪聲源都是由于電路板上關(guān)鍵的一些高速/高頻器件或電路，可能通過
Ansys Electronics Desktop（AEDT）是一款支持真正電子系統(tǒng)設(shè)計的平臺。AEDT可通過使用電氣CAD（ECAD）和機(jī)械CAD（MCAD）工作流程訪問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
下面介紹一下基于ANSYS Workbench平臺的電機(jī)電磁噪聲仿真分析：
電動機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
電動機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個電機(jī)模型，電機(jī)的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對數(shù)為4，定子齒數(shù)為24個，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1500rpm，求電磁振動產(chǎn)生的噪聲大小
工程機(jī)械通常工作在復(fù)雜電磁干擾環(huán)境中，在這過程中可能會面臨電磁場干擾、電纜串?dāng)_等相關(guān)問題。
ANSYS仿真能力
ANSYS支持從組件到板級，再到系統(tǒng)級EMC分析，幫助客戶解決電磁相關(guān)問題。
-PCB板級和組件級仿真：EFT，Burst，ESD，RE，CE，BCI，輻射發(fā)射，抗擾性
-電纜線束：串?dāng)_，輻射，抗擾，電纜設(shè)計，絞線，屏蔽
-天線：合理放置、射頻共址、靈敏度劣化、
自20世紀(jì)90年代以來，就已經(jīng)展開了對芯片金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個器件（例如螺旋電感）。隨著計算機(jī)執(zhí)行計算的能力日益提升，同時仿真芯片上器件的數(shù)量也隨之增多，這種發(fā)展趨勢在近期迎來頂峰：Ansys宣布HFSS可以在30個小時內(nèi)求解出整個5.5mmx5.5mm 的5G射頻集成電路（RFIC）。
數(shù)十年來，人們一直使用HFSS這一行業(yè)黃金標(biāo)準(zhǔn)精度來求解芯片上結(jié)構(gòu)
本文原刊登于semiwiki.com：《Need Electromagnetic Simulations for ICs? 》
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，就已經(jīng)展開了對芯片金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行電磁（EM）仿真。最初，該分析僅限于單個器件（例如螺旋電感）
