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2016-10-19 by:CAE仿真在线 来源:互联网
前言:
ANSYS拥有众多的电磁仿真产品,这些产品彼此间的差异和具体应用你都清楚吗?今天,我们就来聊一聊ANSYS的电磁产品差异和应用。
ANSYS电磁产品领域
ANSYS电磁产品解决方案可以全面覆盖IC-->Package-->PCB-->结构-->系统的各个方面,用户可以通过不同的产品组合方案提取各种电路和电磁场的等效参数和模型,然后通过Designer或Simplorer集成管理平台进行整合。
电路仿真工具:
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Simplorer:电力电子和机电系统仿真设计工具,适用于复杂的系统级电路仿真模拟,主要应用是电力电子、开关电源、电机和机电控制系统设计仿真。在电磁兼容设计中常用于分析传导干扰问题。
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Designer:高速电路仿真设计平台,集成了电路仿真工具Nexxim,常用于与SIwave配合做高速电路仿真分析。2014版本以后拆分成DesignerSI和DesignerRF,分别集成到了SIwave和HFSS里面。DesignerSI在电磁兼容设计中常用于分析辐射干扰问题,DesignerRF主要用于射频微波电路设计分析。
三维电磁场工具:
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Maxwell:对Maxwell方程进行求解,主要应用于中低频三维电磁场分析。常用于电机、作动器、变压器、电感、磁性传感器等低频电磁场分析,能够自动计算电磁力、力矩、电感、电容等设计参数。一般来讲,如果电磁场问题主要关注的是功率传输,则都可以用Maxwell。此外,Maxwell还可以分析运动的电磁场问题,如高速旋转电机的电磁场仿真。
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HFSS:对Maxwell方程进行求解,是业界标杆的三维全波电磁场结构仿真器,常用于天线、微波器件和电磁兼容的高频电磁场分析设计。一般来讲,如果电磁场关注的是信号传输,则原则上都用HFSS来进行仿真分析。此外,HFSS是静态求解器,不能对运动物体进行电磁场仿真分析。
板级参数提取工具:
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SIwave:全波电磁场2.5D电路板级分析工具,对Maxwell方程进行求解,它在分析Trace时采用的是MOM算法,在分析Plane时采用的是FEM算法。SIwave可以分析各种电路板级的SI和PI还有EMI问题。因为SIwave是基于层叠结构的仿真工具,它只能用于有比较完整参考面的结构电磁场性能分析,如果分析对象没有比较完整的参考面,那么就需要借用HFSS来分析电磁场性能。通过与Ansys的Apache RedHawk芯片低功耗设计工具,可以实现PCB+BGA的协同分析。
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Q3D:准静态三维电场分析和RLC参数提取器,主要算法是FMM和MOM混合算法,对电压和电流方程进行求解。主要用于提取电路RLC等效模型,它的DC求解器采用的是FEM算法,AC和电容求解器采用的是BEM算法。它适用于电路尺寸小于信号波长的1/10的应用场景,当电路尺寸大于信号波长的1/10时就需要使用SIwave来提取电路寄生参数。Q3D被广泛应用于封装设计、触控电容屏设计和传导干扰分析等方面。
总结:
电磁场问题错综复杂,没有一款单一软件能够全面覆盖电磁场问题的各个方面,因此需要根据不同的问题关注点来选择合适的电磁场分析工具才能达到预期的效果。
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