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本節(jié)我們在ANSYS HFSS 2023R1中模擬CISPR25 電源回線遠端接地的測試環(huán)境，以獲得汽車域控制器領(lǐng)域中PCB的傳導(dǎo)發(fā)射（CE）。

●HFSS 3D Layout：輕松實現(xiàn)從系統(tǒng)級求解芯片設(shè)計

關(guān)鍵詞：耦合仿真，微帶線，行波，駐波，功率容量在現(xiàn)代射頻系統(tǒng)中微帶線無疑是應(yīng)用最多的一種射頻傳輸線方式，一般系統(tǒng)中由于設(shè)備功率不大所以很少有人關(guān)注微帶線功率容量問題，但是在一些功率較高的場景中或者出現(xiàn)大駐波的場景中，微帶線功率容量就變成一個非常重要且不得不考慮的因素，那么微帶線功率容量又受到什么因素影響呢？下面我們一步步講解并利用電磁與熱耦合方式評估微帶線峰值功率與平均功率容量。

2 串聯(lián)匹配電路及優(yōu)化阻抗匹配是指信號源或傳輸線跟負載之間的傳輸效率達到最優(yōu)，天線性能的好壞取決于天線的回波損耗S11。為提高天線交互效率，可用Smith工具進行匹配，將天線的阻抗匹配到50歐姆，同時調(diào)整天線的品質(zhì)因數(shù)和帶寬[15]。由電阻R與品質(zhì)因數(shù)Q的關(guān)系可得式中，Rs為諧振頻率在13.56MHz下的等效電阻，R為需要串聯(lián)的等效電阻，這樣就能求出天線外部需要串聯(lián)的電阻值。

1 建立HFSS仿真模型模擬扁平電纜由6根數(shù)字信號輸入、6根數(shù)字信號輸出、4根模擬信號線和4根地線組成。其結(jié)構(gòu)類似于常見的硬盤數(shù)據(jù)線，20根線布置成一排，中間用工業(yè)塑料作為絕緣介質(zhì)隔開，線長50 cm, 間距2.5 mm。傳輸的數(shù)字信號最高頻率約為30 MHz, 模擬信號數(shù)伏。如圖1所示，在HFSS中建立該扁平電纜的模型，導(dǎo)線介質(zhì)為銅，絕緣介質(zhì)為聚乙烯(Polyethylene)。

直播即將開始Ansys HFSS + SynMatrix：AI 驅(qū)動的低損耗平面濾波器設(shè)計與優(yōu)化時間：11 月 20 日，晚上 12 點（11 AM EST）地點：線上直播適合人群： 射頻工程師、射頻濾波器設(shè)計工程師 天線與射頻功率放大器工程師 工程總監(jiān)、副總裁及技術(shù)決策者講師：Dan

時域有限差分法(FDTD)、時域有限積分法(FITD)、有限元法(FEM)、矩量法(MoM)、傳輸線法(TLM)、線方法(ML)是純粹的數(shù)值方法;邊界元法(BEM)、譜域法(SM)、模式匹配法(MM)、橫向諧振法(TRM)則均具有較高的分辨率。模式匹配法(MM)是一個半解析法，倘若傳輸線的橫向模式是準(zhǔn)確可得的話。理論上，模式可以是連續(xù)譜。但由于數(shù)值求解精度的限制，通常要求橫向模式是離散 譜。

該文件用于計算傳輸線的RF屬性，包括阻抗、有效指數(shù)和損耗。運行后，可以在RF傳輸線>傳輸線（Driven Modal）>Results的Object tree中訪問和可視化結(jié)果。這些稍后也被optiSLang使用。第 2 步：optiSLang-創(chuàng)建元模型1. 打開文件TWMZM_optimization.opf。

工程師使用 HFSS 來改變走線的輪廓; 這種形狀改進了模擬和測量之間的相關(guān)性。 接下來，他們更改了HFSS 中的通用鏈鍵合線模型，以匹配實際鍵合線的幾，何形狀。同樣.他們也看到了相關(guān)性的改善。此時，HFSS模型與原型機的性能非常匹配。圖2. 軌道整形對高頻性能產(chǎn)生顯著的影響圖3.

四、場路聯(lián)合插入一個circuit電路仿真，操作如下ANSYS針對電磁仿真的場路聯(lián)合仿真是很快捷的，我們將HFSS工程文件直接拖到circuit，即完成數(shù)據(jù)傳輸，顯示如下，然后右鍵選擇Edite symbol選擇Geometry對管腳進行編輯。

走線邊緣添加端口：適用于微帶線和帶狀線等可以在正上方或正下方找到相應(yīng)參考平面的情況。在上方菜單欄或右鍵點擊窗口空白處，彈出的菜單中選擇Select Edges。 然后點擊單根走線末端的邊緣，邊緣被選中之后會高亮顯示，然后右鍵選擇Port->Create。

實際上，對于客戶最新的平板電視產(chǎn)品，我們仿真了整個房間的電磁傳輸情況。” HFSS網(wǎng)格融合功能幫助工程師快速克服艱難的設(shè)計障礙，向客戶交付合格產(chǎn)品。Herrick Technology Labs高級工程師Clyde Callewaert表示：“Ansys HFSS能夠求解任意復(fù)雜性結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)創(chuàng)造性開拓性設(shè)計。

當(dāng)將組件焊接到電路板上時，焊盤的尺寸（通常是比傳輸線更寬的一截超短金屬）會產(chǎn)生重要影響，特別是在較高的頻率下。 Ansys Nuhertz FilterSolutions提供自動射頻（RF）、微波和數(shù)字濾波器的設(shè)計、綜合與優(yōu)化。

自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的成功難度較大，但經(jīng)過20多年的反復(fù)精研，HFSS已經(jīng)能夠確保網(wǎng)格劃分的準(zhǔn)確性。 電磁仿真的另一項重大創(chuàng)新是超限元法，該方法在HFSS推出的首個版本就已采用。它提供了一種通過端口向計算域注入和從計算域吸收波導(dǎo)和/或傳輸線模式的精確方法。

自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的成功難度較大，但經(jīng)過20多年的反復(fù)精研，HFSS已經(jīng)能夠確保網(wǎng)格劃分的準(zhǔn)確性。 電磁仿真的另一項重大創(chuàng)新是超限元法，該方法在HFSS推出的首個版本就已采用。它提供了一種通過端口向計算域注入和從計算域吸收波導(dǎo)和/或傳輸線模式的精確方法。

作為核心光子器件，電光調(diào)制器的性能直接決定了整個系統(tǒng)的傳輸能力。而在各類調(diào)制器中，行波電極的設(shè)計尤為關(guān)鍵，其本質(zhì)是一個精密的高頻傳輸線結(jié)構(gòu)。工程師們追求的目標(biāo)是實現(xiàn)微波與光波相速的匹配，并盡可能降低傳輸損耗，以最大化調(diào)制器的3dB帶寬。然而，行波電極的電磁特性分析充滿挑戰(zhàn)。

04近場結(jié)果 在Circuit仿真結(jié)束后，即可將時域的仿真結(jié)果Push至HFSS工程中； 選中前面繪制的sheet，Create Field Plot； 以下，通過仿真得到基板上該組差分走線傳輸PRBS信號時，在芯片上方附近產(chǎn)生的電場分布圖； 可以看到，由于在Circuit中的激勵是由BGA向Chip傳輸，因此在任意頻點下

其中EMA3D Cable將時域電磁場求解與多導(dǎo)體傳輸線方法直接耦合，解決包含復(fù)雜線束的整機平臺的系統(tǒng)級EMC問題；EMA3D Charge則采用FDTD、FEM、PIC等混合技術(shù)計算空氣放電、材料表面充電、粒子傳輸以及介質(zhì)擊穿等現(xiàn)象。

1.1 終端電阻的含義 終端電阻，是一種電子信息在傳輸過程中遇到的阻礙。高頻信號傳輸時，信號波長相對傳輸線較短，信號在傳輸線終端會形成反射波，干擾原信號，所以需要在傳輸線末端加終端電阻，使信號到達傳輸線末端后不反射。對于低頻信號則不用。在長線信號傳輸時，一般為了避免信號的反射和回波，也需要在接收端接入終端匹配電阻。