ansys電磁線圈仿真的案例
發射和接收極線圈與磁芯的組合結構電磁仿真 ￥800
發射和接收極線圈是一種用于無線通信和無線能量傳輸的裝置，通常與磁芯結合使用。發射極線圈是一個線圈，通過通電產生交變電流，從而在周圍產生一個隨時間變化的磁場。這個磁場與接收極線圈中的磁芯產生相互耦合，從而傳輸電能或信號。接收極線圈通常也是一個線圈，通過與發射極線圈的磁場耦合，感應到隨時間變化的磁場，并將其轉換為電能或信號。磁芯是發射和接收極線圈中的一個重要組成部分。磁芯通常由磁性材料制成，如鐵氧體或釹鐵硼等。磁芯的作用是增加磁場的強度和聚焦磁場，從而提高發射和接收的效率。發射和接收極線圈通常放置在空間中的一定距離，并通過磁場的相互作用來進行無線能量傳輸或信號傳輸。發射極線圈通過傳輸電能的方式，將能量傳輸到接收極線圈中，通過感應電磁感應原理將磁場能量轉換為電能。接收極線圈將接收到的電能用于供電或將信號轉換為相應的輸入。
本案例基于COMSOL軟件的電磁場模塊，建立了線圈和磁芯的組合結構模型，并數值仿真得到結構的磁場分布變化，模型及仿真結果如圖所示：
感興趣的朋友，可以下載模型源文件！
展開 comsol仿真磁阻式線圈電磁炮
磁阻炮是電磁炮下線圈炮中的一種，原理簡單粗暴，直接利用線圈產生的磁場對鐵磁質彈丸產生的磁吸力來加速彈丸，通過多級加速以民間技術和材料都能實現100m/s以上的彈丸速度。以下是使用comsol進行磁阻炮瞬態仿真的效果，線圈激勵采用的是450V 1000uf的電容放電。
【ansys電磁實例】【APDL】-1-自由空間線圈軸心磁場計算（附視頻）
一 模型描述：
圓柱形線圈，放置于自由空間。參數見圖
二 前處理
單元類型solid97,線圈和空氣相對磁導率均為1 。線圈掃掠網格劃分，空氣四面體網格。線圈定義局部柱坐標施加環形電流。
1 單元類型
2 材料
3 建模
空氣
布爾操作
彈出對話框-pick all
4 定義屬性
定義局部柱坐標
定義體屬性，需要將線圈的坐標系定義為11號
5網格
基于ANSYS Maxwell的平面螺旋型線圈電感仿真分析
摘要：平面螺旋型線圈是無線充電系統中的重要部件。利用ANSYS Maxwell軟件對平面螺旋型線圈的電感值進行了仿真分析，在圓柱坐標系中建立了不含隔磁片和含隔磁片的線圈2D和3D模型，仿真結果與實測結果相符合，說明建模方法是正確的。最后研究了線圈匝數對線圈電感值和耦合系數的影響，一方面，對無線充電系統線圈的研究設計提供了有益參考；另一方面，也可作為電磁場與電磁波課程的仿真實驗，成為教學的補充。
關鍵詞：平面螺旋型線圈；電感值；ANSYS Maxwell；隔磁片；耦合系數
電感是基本電路元件之一，在工程中廣泛應用導線繞制的線圈。例如，在電力系統中廣泛應用電抗 器抑制諧波和限制短路電流，電抗器是用導線繞制 成螺線管的形式，稱空心電抗器。在無線充電系統中，線圈是能量傳輸的關鍵部分，為了提高傳輸效率，研究者嘗試使用不同形狀的線圈，如圓形、四邊形和多邊形等。由于線圈的材料、幾何形狀、匝數、尺寸及兩線圈的位置都可能影響耦合系數的大小，進而影響電能傳輸效率，因此需要對諧振線圈進行優化設計，為實物設計和實驗提供設計依據。平面螺旋型線圈較薄且不占體積，在手機、電動汽車等無線充電器中得到了廣泛應用，研究表明平面螺旋型線圈可實現高效電能傳輸。此外，無線充電線圈中大量使用軟磁鐵氧體制成的隔磁片，其材質和形狀對提高無線充電的效率和電磁兼容方面均具有重要作用。
ANSYS Maxwell是一種電磁場有限元分析軟件，它功能強大，具有電場、靜磁場、渦流場、瞬態場分析模塊，是工程設計人員和研究工作者的重要工具。電磁場課程公式多且概念抽象，學生普遍反映難學、難懂、難用。電磁場是一種特殊形式的物質，無法直 接觀察。
展開 
2026 R1 | Ansys電磁仿真專題全面上線
點擊立即報名
6/10 | 機器人中的機電系統仿真
講師簡介：
楊利輝 | Ansys主任應用工程師
主題簡介：整個機器人產業主要由工業機器人、自動導引車輛和自主移動機器人組成，機電系統是機器人的硬件和動力基礎，對機器人的性能、成本和穩定性起著決定性作用。采用Ansys仿真平臺，能夠對機器人用的電機、電機控制器、PCB板、電源、電池等，進行電磁性能、電磁兼容性能、溫度性能、結構穩定性等多物理場的仿真分析和優化，協助用戶設計出性價比高、性能穩定的機器人。
點擊立即報名
6/16 | Ansys軸向磁通電機電磁仿真與優化
講師簡介：
張有全 | Ansys首席應用工程師
王楊 | Ansys主任應用工程師
主題簡介：待更新。
點擊立即報名
6/23 | AI/ML 驅動的天線、微波與互連器件電性能設計
講師簡介：
王曉峰 | Ansys主任應用工程師
主題簡介：AI/ML技術正在加速天線、微波及互連器件電性能設計流程的智能化升級。通過機器學習對電磁仿真結果進行快速建模與預測，在保證精度的同時可顯著減少仿真次數，提升設計效率。本次網絡研討會將介紹 Ansys optiSLang 與HFSS 的協同應用方法，結合工程實例，講解基于 AI/ML 的參數優化、多目標權衡及魯棒性設計思路，幫助工程師深入理解 AI 技術在高頻器件設計中的實際應用價值。
點擊立即報名
7/14 | CLLC電源變壓器的飽和及損耗仿真
講師簡介：
劉朝瑜 | Ansys高級應用工程師
主題簡介：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計的關鍵瓶頸。
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 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。
ANSYS在電磁作動器設計中的仿真應用
ANSYS采用ANSYS Maxwell、Twin Builder、ANSYS Workbench（ANSYS Mechanical 和ANSYS CFD）軟件對電磁作動器進行了多物理域系統級協同仿真分析。
結構簡述
作動器的結構形式有很多，但工作原理基本相同。典型的電磁作動器包含一個繞制在鐵極片的多匝線圈和一個可移動的銜鐵。另外，如外殼框架的鐵心部分，為磁通提供閉合回路，圖1展示了框架、磁極片、線圈和銜鐵的幾何結構。
圖1三維軸對稱結構典型電磁作動器視圖
圖2顯示了作動器在電壓源激勵條件下的瞬態磁通密度云圖。在線圈電流快速上升期間，磁通還沒有來得及擴散到作動器的整個磁路前，集中分布在作動器的內表面上，這也延遲了銜鐵力場的建立時間，從而延遲了閉合時間。類似道理，當外加電壓源關斷后從設備上撤銷磁場時，由于殘磁的存在也會延遲作動器銜鐵的重新打開時間。圖2中插圖顯示了考慮電渦流后局部磁場擴散過程，隨著時間推進，磁場穿過設備壁厚，銜鐵受力增加，最后，一旦受力克服了彈簧和負載反作用力后銜鐵閉合。
圖2 瞬態仿真0.001S后的磁密圖
靜態和瞬態仿真分析
Maxwell的靜態或者瞬態求解器可以完成作動器二維和三維電磁場分析。通常，在靜態仿真中把線圈的形狀系數、匝數和線徑以及幾何尺寸等參數設為參數化/優化變量，改變線圈電流和銜鐵位置值而輸出一組反映力和位置的曲線。由于Maxwell使用了自動自適應網格剖分技術，從而使變量的參數化/優化掃描變得非常的容易。
除了靜態方法以外，使用Maxwell瞬態求解器可以仿真在考慮了電氣控制和機械全面條件下銜鐵到達閉合位置的速度問題。
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 ANSYS工程機械電磁兼容仿真解決方案
工程機械通常工作在復雜電磁干擾環境中，在這過程中可能會面臨電磁場干擾、電纜串擾等相關問題。
ANSYS仿真能力
ANSYS支持從組件到板級，再到系統級EMC分析，幫助客戶解決電磁相關問題。
-PCB板級和組件級仿真：EFT，Burst，ESD，RE，CE，BCI，輻射發射，抗擾性
-電纜線束：串擾，輻射，抗擾，電纜設計，絞線，屏蔽
-天線：合理放置、射頻共址、靈敏度劣化、輻射
-人體的電磁暴露：SAR、電磁場分布、功率密度
-全平臺仿真：HIRF、EMP、系統級輻射和抗擾
EMA3D電纜線束
HFSS與EMA3D耦合仿真
1.EMA3D 預測線纜上的時域仿真結果
2.再將EMA3D 的仿真結果加載到HFSS/Circuit里做場仿真或電路仿真。
高強度輻射場干擾
變電站/發電廠/高壓線干擾
外部電磁場對車輛的影響（高壓電纜）
整車電磁兼容仿真
ANSYS與卡特彼勒 ：全力支撐電氣化轉型，保證高可靠性
“我們面向電氣化轉型的決心非常堅定。”
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。此外，在模型生成中會自動實現對金屬的LDE修改，因此用戶無需手動讀取、解讀和修改幾何結構。
展開 
是否需要對IC開展電磁仿真？Ansys有話說~
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。此外，在模型生成中會自動實現對金屬的LDE修改，因此用戶無需手動讀取、解讀和修改幾何結構。
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 招聘 | Ansys合作伙伴正在招募電磁仿真應用工程師
招聘崗位
高頻仿真應用工程師 （10人）
職責：
仿真資料開發（演示材料，培訓講稿，操作視頻等）
客戶方案開發、講解
市場活動技術支持
仿真考題調試
客戶問題研究和調查
客戶培訓
客戶項目交付
要求：
2020年應屆本科、碩士畢業，或有Ansys仿真基礎的在職工程師
電子信息工程、電磁場與微波技術、通信工程等相關專業
對工程仿真具有濃厚的興趣
有Ansys相關軟件（ HFSS，Designer，SIwave等）使用基礎，或有其它同類型商業軟件使用經驗
具有良好的溝通能力，較強的問題解決能力，以及較好的邏輯表達能力
英語讀寫流利
電機仿真應用工程師（3人）
職責：
仿真資料開發（演示材料，培訓講稿，操作視頻等）
客戶方案開發、講解
市場活動技術支持
仿真考題調試
客戶問題研究和調查
客戶培訓
客戶項目交付
要求：
2020年應屆本科、碩士畢業，或有Ansys仿真基礎的在職工程師
電磁場、電機學、電機與電器、電力電子、高壓與絕緣等相關專業
展開 是否需要對IC開展電磁仿真？Ansys有話說~
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。此外，在模型生成中會自動實現對金屬的LDE修改，因此用戶無需手動讀取、解讀和修改幾何結構。
展開 