全波電磁仿真的案例
CST STUDIO SUITE 2023 三維全波電磁場仿真軟件及教程分享
電磁仿真已廣泛應用于有線與無線通信、衛星、雷達、半導體與微波集成電路、計算機、汽車、航空航天等等領域，從毫米波電路，射頻電路封裝設計驗證，到 PCB 板，天線設計等等。電磁仿真計算在民用與軍用領域的系統設計及仿真預測等方面都發揮著越來越重要的作用。
達索系統于 2016 年先后收購德國電磁軟件 CST，及英國電磁及多物理場仿真軟件 Opera。隨著技術不斷的發展，達索系統 SIMULIA 的電磁解決方案，結合CST 成熟平臺已形成了 EMC 仿真領域中算法多、有效、精準的三維全波段電磁場仿真工具，覆蓋靜場、簡諧場、瞬態場、微波毫米場、光波直到高能帶電粒子的全電磁場頻段的時域頻域全波段仿真解決方案。客戶遍布國內外通信、電子電器、航空航天、船舶、汽車、國防等各領域。
CST 是一種高性能 3D EM 分析軟件包，用于設計、分析和優化電磁 （EM）部件及系統。
適用于整個 EM 范圍內各類應用領域的電磁場解算器全部包含在 CST 的一個用戶界面中。解算器可以結合使用以執行混合仿真，使工程師可以更靈活地利用高效、直接的方法，對包含多種部件的整個系統進行分析。與其他 SIMULIA 產品的協同設計允許將 EM 仿真集成到設計流程中，并從最早期階段開始推動開發流程順利進行。
EM 分析的常見目標包括天線及濾波器的性能和效率、電機和發電機中的電磁兼容性及干擾 （EMC/EM）、人體 EM 磁場暴露、機電效應，以及高功率設備的熱效應。
CST STUDIO SUITE 應用領域包括：
1. 微波射頻與光學（如天線設計與布局、雷達等）；
2. 電子設計/電子技術（如PCB板，線纜、封裝、連接器等）；
3. EMC/EMI （如整車電磁兼容/電磁干擾等）；
4. 近場和低頻問題（如電機、傳感器等）；
5.
展開 如何使用HPC技術實現電磁場全波模型的瞬態仿真
當今的電子產品許多數字接口是共用的，在設計優化接口時，工程師需確保完整系統中的每個獨立接口可以實現與該接口單獨運行時相同的性能，因此設備對電磁抗擾要求越來越高。
現有物理方法可解決單獨接口的相互作用，但是目前最新的電子產品中通常包含許多不同的功能特性，因此幾乎不可能提前知道哪個功能特性有可能產生不利的相互作用。工程師們選擇使用仿真軟件可以在前期設計解決此類問題，有效避免了后期重新設計，延誤產品發布等事故發生。
如何確保電磁合規性標準
隨著無線通信信道（例如WiFi、藍牙等）的需求迅猛增加，供應商對數據傳輸速度以及封裝密度的要求日益提高，在這種條件下，需同時滿足電磁干擾/合規性標準（避免共存接口之間相互干擾）是非常有難度的。
在過去的設計中，通常是采用電磁仿真器提取單獨功能的S參數模型，以解決這些問題，這樣做的難度很高。這種方法的精確度有限，原因是S參數模型的激勵通常采用通用信號，因此全波仿真預測的電磁輻射可能與實際電路存在巨大偏差。
因此工程師通過采用基于ANSYS HFSS有限元模型電磁(EM)求解器的工作流程，建立相關結構模型并計算頻域中的EM場，從而解決了這個難題使其能充分結合全波頻域與電路仿真，進而在構建物理原型之前能夠滿足合規標準以及電磁共存的要求。
展開 【11月15-16日 深圳】ANSYS官方培訓—ANSYS高速串并行總線高精度建模與自動化分析
而傳輸線、過孔等結構等在高頻信號下的趨膚深度等高頻特性也都極大影響系統性能
ANSYS是業界領先的CAE仿真軟件供應商，其針對高速串并行鏈路的設計需求和挑戰，提供了完整的設計流程和方案。可以幫助設計者完成從傳輸線、過孔建模，全波電磁仿真，系統鏈路分析等仿真設計。其中，HFSS作為全波電磁仿真的黃金工具，在業界一直廣受推崇，其提供了高效高精度的電磁場算法，而最新版本中集成的HFSS 3D Layout功能，為工程師提供了更加熟悉的EDA設計環境，可以快速高效的分析各類高速信號設計問題。
本次培訓主要針對PCB硬件、Layout及SI工程師，內容包括高速串并行鏈路的仿真方法和手段，為提升相關科技工作者的技術水平，普及ANSYS軟件高級功能。因此，ANSYS公司特開辦“ANSYS高速串并行總線高精度建模與自動化分析”。
培訓合格者發放ANSYS技術培訓認證證書。
展開 通過仿真分析電磁表面波
人們對被限制在沿表面傳播的電磁波，例如表面等離激元(SPPs)，有很大的研究興趣，因為它在納米級光控制中有著潛在應用。在這篇文章中，我們將討論如何設置一個仿真來可視化表面等離激元的傳播以及頻率-波矢量色散關系。
表面等離激元簡介
電磁學的控制方程，也就是麥克斯韋方程組，可能看起來很簡單，但它們的含義卻極為廣泛和深刻。因此，傳播的電磁波可以以各種眾所周知的形式存在，如平面波、球面波、高斯波束，以及一些鮮為人知的形式，包括貝塞爾波束、艾里波束和渦旋波束。還有一些被限制在空間內傳播的電磁波，例如在金屬或介電波導中傳播的波導模式。
此外，還有一種特殊類型的被限制在平面上的電磁波。這種類型的波沿切向表面傳播，并在垂直方向上呈指數衰減。與相同頻率的自由空間波長相比，它的波長通常更小。因此，這種類型的波為光子的納米級控制和操作提供了一個潛在的技術平臺，從光通信和信息處理到太陽能收集和數字顯示，這在許多應用中都是需要的。這種類型的波是在金屬-介電界面上發現的，現在被稱為表面等離激元(SSP)。等離激元是指金屬中電荷的集體振蕩。自發現以來，人們已經了解到許多材料系統都支持這種類型的表面波，例如接近其聲子共振頻率的極性介電材料和接近其激子頻率的半導體材料。相應的表面波分別稱為表面聲子偏振子和表面激子偏振子。
無論支持的介質和微觀細節如何，不同類型的表面波背后的宏觀物理學是相似的。在下面的章節中，我們將重點討論介電和金屬界面之間的等離激元建模。然而，需要注意的是，本文所涉及的建模技術也可以通過一些適當的修改，以類似的方式應用在其他表面波，如 Sommerfeld-Zenneck 波和 Dyakonov 波。
最簡單的等離激元色散的推導
為了清楚地了解什么是表面等離激元，讓我們研究一下支持表面等離激元的最簡單的系統，即體金屬-介電界面。
展開 
分享：電磁仿真的3種主要技術和4種典型應用
使用 PathWave ADS 對印刷電路板上的焊接凸點進行完整的 3D 電磁分析
電磁仿真應用 3 - 低溫共燒陶瓷模塊
低溫共燒陶瓷（LTCC）模塊是無線和汽車應用中的一個成熟解決方案。LTCC 模塊在尺寸、成本和上市時間等方面具有優勢。由于它們可以將電容器、電阻器和 電感器集成在一小片區域內，因此 RFIC 可以輕松地安裝在此模塊上。其導體路 徑通常由金或銀材質制成，具有出色的物理和電氣特性，同時生產成本更低。另外，LTCC 產品的體積較小，通常不到 5 x 5 mm，并具有較高的介電常數。
LTCC 產品通常在印刷電路板上組裝和測量
設計挑戰
盡管 LTCC 模塊具有諸多優勢，但它同時也為無線器件設計人員帶來了一些設計挑戰。多個大型結構可能會產生寄生耦合。它們的幾何結構十分復雜，而且包含許多密集疊加的層，這就要求設計人員必須采用先進的設計解決方案：靈活且可自定義的 版圖編輯器，以及能夠對復雜的 3D 幾何結構進行建模的仿真技術組合。
LTCC 模塊設計通常同時需要 3D 平面和 3D 全波電磁求解程序。借助 3D 平面求解程序，設計人員可以快速獲得精確的電磁仿真結果，以及任意無源電磁建模功能。盡管它足以滿足大多數 LTCC 應用的需求，但有些情況下還需要使用全波 3D 電磁仿真。
在 PathWave ADS 上進行 3D 電磁仿真的基板堆疊定義和 3D 視圖
解決方案
使用 3D 電磁仿真軟件精確仿真 LTCC 模塊。矩量法（MoM）求解程序為這些復雜的設計提供了理想的解決方案，因為它只將有電流流動的金屬表面考慮在內。為了獲得最佳精度，設計人員最好使用 3D 全波 FDTD 電磁仿真。
展開 在電磁波仿真中定義材料屬性的 3 種方法
結合我們之前發布的關于模擬開放邊界條件及模擬端口的文章，我們已經基本掌握了電磁波模擬的所有相關基礎知識。
本文來自： COMSOL 博客
ANSYS Maxwell 低頻電磁場仿真全解析
ANSYS Maxwell 憑借其強大的功能和準確的仿真能力，成為低頻電磁場仿真領域不可或缺的工具，為各行業的產品研發和技術創新提供了重要的技術支持。
10/22 | Ansys RaptorH：高速SoC、混合信號及射頻芯片的電磁建模
課程內容：
本次網絡研討會將主要介紹Ansys全新的芯片級電磁分析工具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。
以下RaptorH功能將在會上做介紹：
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
課程簡介：
先進設計，如3D-IC、Silicon Interposer及高級封裝上電磁現象，從而縮短芯片設計周期并提高性能和可靠性。RaptorH集成了Ansys旗艦級通用3D全波電磁仿真引擎HFSS的保真度，和芯片級專用電磁仿真引擎RaptorX的速度和高容量架構，有效地幫助客戶解決電磁串擾問題，避免可能導致設計周期延長、風險增大、成本升高以及性能不理想等不良影響。
近期，Ansys RaptorH仿真解決方案也已正式通過三星Foundry認證，用于研發高速SoC和2.5維/三維集成電路（2.5D/3D-IC）。
培訓時間：
2020年10月22日（周四） 16:00~ 17:00
主講講師：
成捷
Ansys半導體事業部主任應用工程師，主要負責Totem/PathFinder/Helic等產品的支持。對模擬及混合信號設計的功耗、電源完整性、可靠性及電磁串擾等問題有較全面的理解和豐富的經驗。
點擊圖片或點擊報名鏈接報名：http://event.31huiyi.com/1909663237/index?c=jishulink
展開 直播推薦 |Ansys RaptorH：高速SoC、混合信號及射頻芯片的電磁建模
課程內容：
本次網絡研討會將主要介紹Ansys全新的芯片級電磁分析工具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。
以下RaptorH功能將在會上做介紹：
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
課程簡介：
先進設計，如3D-IC、Silicon Interposer及高級封裝上電磁現象，從而縮短芯片設計周期并提高性能和可靠性。RaptorH集成了Ansys旗艦級通用3D全波電磁仿真引擎HFSS的保真度，和芯片級專用電磁仿真引擎RaptorX的速度和高容量架構，有效地幫助客戶解決電磁串擾問題，避免可能導致設計周期延長、風險增大、成本升高以及性能不理想等不良影響。
近期，Ansys RaptorH仿真解決方案也已正式通過三星Foundry認證，用于研發高速SoC和2.5維/三維集成電路（2.5D/3D-IC）。
培訓時間：
2020年10月22日（周四） 16:00~ 17:00
主講講師：
成捷
Ansys半導體事業部主任應用工程師，主要負責Totem/PathFinder/Helic等產品的支持。對模擬及混合信號設計的功耗、電源完整性、可靠性及電磁串擾等問題有較全面的理解和豐富的經驗。
點擊圖片或點擊報名鏈接報名：http://event.31huiyi.com/1909663237/index?
展開 仿真案例｜三維電磁仿真的整合封裝和PCB電路板仿真
翻譯：上海安世亞太
前言
多年來，設計人員一直在仿真中考慮封裝寄生效應package parasitics 的影響，從使用簡單的一階模型（如理想電感+電阻）到更復雜的spice梯形網絡，最后到使用三維電磁仿真器充分提取封裝的s參數。對于封裝加PCB通道，目前最常用的方法是將封裝和電路板作為s參數或寬帶SPICE模型獨立地提取出來，并在電路仿真器中結合這兩種模型。但由于工作頻率高、信號速度快、集成器件復雜等因素，這種方法的局限性越來越大。
封裝與PCB（或封裝與電路）之間的耦合對性能有著不可忽視的影響。實現復雜封裝和PCB，或封裝和電路的仿真有幾個挑戰:電磁求解器的容量和精度，自動化，易用性，可接受的仿真時間。
PCB和封裝設計人員深知在更高層次的系統仿真中，提取其精確的設計模型是多么重要。采用三維全波電磁仿真和自動自適應網格劃分方案，可提供提取全波s參數模型所需的精度水平。然而，設計人員在嘗試使用三維電磁仿真來解決復雜的設計時面臨著一些挑戰，如圖1所示。電路板和封裝器件通常采用電子設計自動化（EDA）工具進行設計，需要引入到三維電磁仿真工具中。這些設計包括多個介質層、電源和接地層、信號層、大量過孔（與焊盤定義相關）和鍵合線。
第一個挑戰是從EDA工具中導入數據庫，但不包括應用于設計的手動修改，但要保留跟蹤、焊盤、焊線、網絡和引腳的數據庫信息。導入幾何體后，其他仿真模擬設置（例如，端口定義）需要易于使用，避免耗時的工程工作，并為非專業用戶提供可訪問性。最后，三維電磁仿真工具需要強大的網格、求解器和高性能計算功能，以將仿真時間縮短到可接受的水平，同時提供準確度。本文詳細介紹了一種用ANSYS?HFSS?3D Layout進行整合了封裝和PCB電路板的三維電磁仿真的新流程。
圖1.
展開 9種電磁仿真軟件和方法，你會幾種？
3.4 XFDTD
是Remcom公司推出的基于時域有限差分法(FDTD)的三維全波電磁場仿真軟件。XFDTD用戶接口友好、計算準確;但XFDTD本身沒有優化功能， 須通過第三方軟件Engineous完成優化。該軟件最早用于仿真蜂窩電話，長于手機天線和SAR計算。現在廣泛用于無線、微波電路、雷達散射計算，化 學、光學、陸基警戒雷達和生物組織仿真。
3.5 Zeland IE3D
IE3D是一個基于矩量法的電磁場仿真工具，可以解決多層介質環境下的三維金屬結構的電流分布問題。
IE3D可分為MGRID、MODUA和 PATTERNVIEW三部分;MGRID為IE3D的前處理套件，功能有建立電路結構、設定基板與金屬材料的參數和設定模擬仿真參數;MOODUA是 IE3D的核心執行套件，可執行電磁場的模擬仿真計算、性能參數(Smith園圖，S參數等)計算和執行參數優化計算;PATTERNVIEW是IE3D 的后處理套件，可以將仿真計算結果，電磁場的分布以等高線或向量場的形式顯示出來。
IE3D仿真結果包括S、Y、Z參數，VWSR，RLC等效電路，電流 分布，近場分布和輻射方向圖，方向性，效率和RCS等;應用范圍主要是在微波射頻電路、多層印刷電路板、平面微帶天線設計的分析與設計。
3.6 Sonnet
是一種基于矩量法的電磁仿真軟件，提供面向3D平面高頻電路設計系統以及在微波、毫米波領域和電磁兼容/電磁干擾設計的EDA工具。SonnetTM應用于平面高頻電磁場分析，頻率從1MHz到幾千GHz。
展開 
三貼片的天線陣
美國REMCOM公司的XFDTD軟件是功能強大的全波三維電磁仿真和分析工具。下面介紹了XFDTD如何設計HiperLAN中的天線。本例天線是三個貼片的天線陣。
tiepian.pdf
下午直播 | Ansys天線仿真新功能介紹
4月，Ansys官方及其渠道合作伙伴將推出多場線上活動，Ansys官方主辦的Ansys 2021 R1新品發布系列網絡研討會仍在火熱進行中，合作伙伴也將推出6場線上網絡研討會，第6場報名鏈接已開放，歡迎大家報名：
4月28日 | 【Ansys*恩碩科技】Ansys天線仿真新功能介紹
簡介：
Ansys HFSS軟件經歷了三十多年的發展，十幾個大版本的更迭，已經形成了三維全波電磁場仿真領域的行業標尺工具，具有精度高、效率高、應用范圍廣的諸多優點。本次網絡研討會將針對HFSS新功能及應用方向進行介紹。
時間：14:00
講師簡介：
賈鑫，現任武漢恩碩科技高級應用工程師。
熟練應用ANSYS HFSS、Q3D和SIwave等電磁場及電路仿真軟件，負責ANSYS平臺SI&PI&EMC相關產品的解決方案和咨詢服務。
》》點擊報名《《
展開 2020年還活著的國產三維CAD
④中望穩步向前，進行了多輪融資，也發布了自己旗下的中望電磁仿真軟件，自主產權全波三維電磁仿真軟件。
⑤CAXA看似不溫不火。數碼大方的CAXA 3D實體設計軟件 V2019榮獲 “2019年度優秀軟件產品”獎。CAXA 3D實體設計軟件被列入中國軟件行業協會2019年度推廣優秀軟件產品名單，成為政府采購、大型信息化工程招標項目的重要參考信息。
⑥華天似乎進行了全新變革，換了LOGO，想脫離了中國航天的影響。
祝福以上的，2020，做到鼠一鼠二。
直播 | Ansys 板級SI/PI設計解決方案
如何挑選合適的仿真工具？
仿真軟件的使用流程？
通過本次網絡研討會您將會得到答案...
講師簡介：
賈鑫，現任武漢恩碩科技高級應用工程師。熟練應用ANSYS HFSS、Q3D和SIwave等電磁場及電路仿真軟件，負責ANSYS平臺SI&PI&EMC相關產品的解決方案和咨詢服務。
點擊報名：https://v.ansys.com.cn/Live/9988b7ae?source=jishulink
4月28日 | 【Ansys*恩碩科技】Ansys天線仿真新功能介紹
簡介：Ansys HFSS軟件經歷了三十多年的發展，十幾個大版本的更迭，已經形成了三維全波電磁場仿真領域的行業標尺工具，具有精度高、效率高、應用范圍廣的諸多優點。本次網絡研討會將針對HFSS新功能及應用方向進行介紹。
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