Ansys電磁產(chǎn)品分析對(duì)比

2016-10-19 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

前言:

ANSYS擁有眾多的電磁仿真產(chǎn)品,這些產(chǎn)品彼此間的差異和具體應(yīng)用你都清楚嗎?今天,我們就來(lái)聊一聊ANSYS的電磁產(chǎn)品差異和應(yīng)用。

ANSYS電磁產(chǎn)品領(lǐng)域

ANSYS電磁產(chǎn)品解決方案可以全面覆蓋IC-->Package-->PCB-->結(jié)構(gòu)-->系統(tǒng)的各個(gè)方面,用戶可以通過(guò)不同的產(chǎn)品組合方案提取各種電路和電磁場(chǎng)的等效參數(shù)和模型,然后通過(guò)Designer或Simplorer集成管理平臺(tái)進(jìn)行整合。

電路仿真工具:

Simplorer:電力電子和機(jī)電系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)工具,適用于復(fù)雜的系統(tǒng)級(jí)電路仿真模擬,主要應(yīng)用是電力電子、開(kāi)關(guān)電源、電機(jī)和機(jī)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真。在電磁兼容設(shè)計(jì)中常用于分析傳導(dǎo)干擾問(wèn)題。
Designer:高速電路仿真設(shè)計(jì)平臺(tái),集成了電路仿真工具Nexxim,常用于與SIwave配合做高速電路仿真分析。2014版本以后拆分成DesignerSI和DesignerRF,分別集成到了SIwave和HFSS里面。DesignerSI在電磁兼容設(shè)計(jì)中常用于分析輻射干擾問(wèn)題,DesignerRF主要用于射頻微波電路設(shè)計(jì)分析。

三維電磁場(chǎng)工具:

Maxwell:對(duì)Maxwell方程進(jìn)行求解,主要應(yīng)用于中低頻三維電磁場(chǎng)分析。常用于電機(jī)、作動(dòng)器、變壓器、電感、磁性傳感器等低頻電磁場(chǎng)分析,能夠自動(dòng)計(jì)算電磁力、力矩、電感、電容等設(shè)計(jì)參數(shù)。一般來(lái)講,如果電磁場(chǎng)問(wèn)題主要關(guān)注的是功率傳輸,則都可以用Maxwell。此外,Maxwell還可以分析運(yùn)動(dòng)的電磁場(chǎng)問(wèn)題,如高速旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電磁場(chǎng)仿真。
HFSS:對(duì)Maxwell方程進(jìn)行求解,是業(yè)界標(biāo)桿的三維全波電磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)仿真器,常用于天線、微波器件和電磁兼容的高頻電磁場(chǎng)分析設(shè)計(jì)。一般來(lái)講,如果電磁場(chǎng)關(guān)注的是信號(hào)傳輸,則原則上都用HFSS來(lái)進(jìn)行仿真分析。此外,HFSS是靜態(tài)求解器,不能對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行電磁場(chǎng)仿真分析。

板級(jí)參數(shù)提取工具:

SIwave:全波電磁場(chǎng)2.5D電路板級(jí)分析工具,對(duì)Maxwell方程進(jìn)行求解,它在分析Trace時(shí)采用的是MOM算法,在分析Plane時(shí)采用的是FEM算法。SIwave可以分析各種電路板級(jí)的SI和PI還有EMI問(wèn)題。因?yàn)镾Iwave是基于層疊結(jié)構(gòu)的仿真工具,它只能用于有比較完整參考面的結(jié)構(gòu)電磁場(chǎng)性能分析,如果分析對(duì)象沒(méi)有比較完整的參考面,那么就需要借用HFSS來(lái)分析電磁場(chǎng)性能。通過(guò)與Ansys的Apache RedHawk芯片低功耗設(shè)計(jì)工具,可以實(shí)現(xiàn)PCB+BGA的協(xié)同分析。
Q3D:準(zhǔn)靜態(tài)三維電場(chǎng)分析和RLC參數(shù)提取器,主要算法是FMM和MOM混合算法,對(duì)電壓和電流方程進(jìn)行求解。主要用于提取電路RLC等效模型,它的DC求解器采用的是FEM算法,AC和電容求解器采用的是BEM算法。它適用于電路尺寸小于信號(hào)波長(zhǎng)的1/10的應(yīng)用場(chǎng)景,當(dāng)電路尺寸大于信號(hào)波長(zhǎng)的1/10時(shí)就需要使用SIwave來(lái)提取電路寄生參數(shù)。Q3D被廣泛應(yīng)用于封裝設(shè)計(jì)、觸控電容屏設(shè)計(jì)和傳導(dǎo)干擾分析等方面。

總結(jié):

電磁場(chǎng)問(wèn)題錯(cuò)綜復(fù)雜,沒(méi)有一款單一軟件能夠全面覆蓋電磁場(chǎng)問(wèn)題的各個(gè)方面,因此需要根據(jù)不同的問(wèn)題關(guān)注點(diǎn)來(lái)選擇合適的電磁場(chǎng)分析工具才能達(dá)到預(yù)期的效果。

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