首页/文章/ 详情

基于HFSS 3D Layout的板级EMI仿真分析

10天前浏览511
 

设备或产品的EMI问题往往由PCB板产生,板级EMI分析是整机EMI分析的基础和前提。HFSS 3D Layout有地道的EDA风格操作界面和仿真设置流程,且有专门针对PCB层叠结构的Phi Mesh网格技术,因此HFSS 3D Layout更适合进行板级的EMI仿真。

本文我们将以一个示例来详解利用HFSS 3D Layout对板级EMI的仿真分析。


     

基于HFSS 3D Layout的板级EMI仿真分析

EDA模型导入

     


打开AEDT电子桌面,点击File→Import,导入EDA模型,支持导入的EDA格式有ODB++、Cadence Allegro、IPC-2581以及ANF等,完成导入后,在AEDT中将自动创建一个HFSS 3D Layout设计,并在该设计中显示导入的PCB叠层模型。本例为了减少仿真时间,将导入的PCB模型进行了裁剪,仅保留两条Date信号通道以及相关的两个IC器件。    
   



         

基于HFSS 3D Layout的板级EMI仿真分析

添加信号源与端口

         


为了模拟实际信号通道工作的状态,进行信号完整性分析,从Component Libraries的Independent Sources中拖拽Eye Source源器件至视图区,作为本次仿真分析的信号源。      
     
设置这两个信号源的参数,例如Trise和Tfall为0.1ns,位宽为1ns,PRBS length为18等:      
     
同时选中IC器件和Eye Source源,点击鼠标右键,选择Connect Pins…将Eye Source源的引脚与IC器件中相应的引脚进行连接,对另外一个Eye Source源执行相同的操作。      
     
接下来在信号通道另一端创建端口并进行端接设置,选中与信号通道连接的另外一个IC器件,点击鼠标右键并选择Create Ports on Component…,在弹出的对话框中选择信号网络并点击“OK”创建端口。      
     
分别选中上述已创建好的两个端口,Zoom to至端口位置后点击菜单栏中的Interface Port,在这两个端口上分别添加interface port作为端接,全部设置好的端口将在导航树节点下挂出,如下所示。      


         

基于HFSS 3D Layout的板级EMI仿真分析

求解设置

           


添加HFSS求解,在该求解下添加两个扫频设置,插值扫频用作CoSim,离散扫频用于远场辐射结果求解。      
     
Co-Simulation设置,如下图所示:      
     
添加时域求解,如下图所示,然后运行时域仿真。      


     


           

基于HFSS 3D Layout的板级EMI仿真分析

结果分析

           


信号通道端接处时域波形以及眼图如下所示:        
       
为了查看辐射场结果,可将激励推送回场仿真中,操作如下所示:        
       
完成激励推送后,可查看信号通道工作时的1m场辐射结果,以及远场方向图,如下图所示,可看到在某些频点处的EMI较强。        




             

             

总 结              


           

         

在HFSS 3D Layout中进行板级的EMI分析相比HFSS 3D更加方便快捷,可在同一个环境下完成信号源的添加、端口设置以及时域求解,也支持IBIS、S参数等模型的嵌入(本文中暂为演示),大大简化了操作步骤,由于HFSS 3D Layout和HFSS 3D采用一样的求解器,求解精度并不会有差异,因此HFSS 3D Layout是一个很适合进行板级EMI的软件工具。

来源:艾羽科技

HFSS信号完整性通用汽车电子新能源CadenceANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-11-08
最近编辑:10天前
获赞 28粉丝 67文章 114课程 0
点赞
收藏
作者推荐

小技巧 | Workbench中的电磁热耦合

本文摘要(由AI生成):本文介绍了使用ANSYS软件进行电磁和热分析的全过程。首先,通过为模型部件分配材料、创建计算域、定义激励来设置问题。接着,设置求解参数并进行求解。之后,添加了稳态热分析模块,并将Maxwell电磁解与稳态热分析设置进行耦合。随后,导入Maxwell电磁力并检查其准确性。最后,设置了热分析边界条件,进行了热分析计算,并查看了温度分布结果。整个流程旨在通过电磁分析和热分析来全面评估模型性能。本案例讨论如何使用ANSYS workbench中的ANSYS Maxwell分析损耗引起的温度分布包含以下任务: 线圈模型导入到Maxwell Maxwell 中新建同样的模型电磁分析计算Maxwell的计算结果应用于热稳态分析热分析计算温度分布结果查看 0 项目设置 新建项目–启动WorkbenchStart—All Programs—ANSYS Workbench展开Analysis Systems 并拖拽Maxwell 3D单元到项目示意图双击 Maxwell 3D 的Geometry (A2) 打开Ansys Electronics Desktop工作环境入口。 1 导入文件 导入本地线圈模型.sat 文件菜单命令 Modeler——Import浏览到文件 “Wave_coil.sat”选择Open并将模型文件导入 2 导入模型文件 模型自动导入并完成创建 3 建模 执行菜单命令Draw—User Defined Primitive—RMxprt—WaveCoil点击OK确认RMB—WaveCoil1—Edit—Boolean—SplitSplit Plane 选择XY ;Keep fragments 设置为Positive Side单击 OKRMB—WaveCoil—Edit—Boolean—Separate Bodies选中模型部件 WaveCoil1 与 WaveCoil1_Separate1删除选中的两个部件Note: you can rename the final resulting object and change its colour as you wish 4 设置问题 材料定义选择剩余的一个模型部件RMB—Assign Material—Copper创建计算域菜单栏 Draw—Region 或点击图标 —Pad all directions similarly: Checked —Padding Type: Percentage Offset —Value: 100 —单击 OK双击新建的计算域—Z Padding Data: 0定义激励 按 F 键选择面选中线圈其中一个截面RMB—Assign Excitation—Current—Value: 100 A—Solid: Checked选中线圈其中一个截面RMB—Assign Excitation—Current—Value: 100 A—Solid: Checked—Swap Direction 5 求解 新建求解设置:RMB on Analysis—Add Solution SetupSolution 设置窗口:—General 选项—Maximum Number of Passes: 15—Percent Error: 0.1%—点 OK 确认求解计算:RMB on Setup1—Analyze 6 添加 Steady State Thermal分析 Steady State Thermal拖拽Steady-State Thermal 分析系统到项目示意图选中 Maxwell的 Geometry A2 选项拖拽到Steady-State Thermal的 Geometry B3选项重复材料定义操作如案例W 8.1 7 建立耦合链接 建立Maxwell Solution与Steady State Thermal Analysis Setup耦合链接Maxwel—拖拽 Maxwell solution A4 到B5 (Setup)—更新 A4 (Maxwell Solution) 和B4—双击B5 打开Ansys Steady State Thermal 8 Maxwell电磁力 导入Maxwell电磁力Ansys Steady State Thermal—单击 F7 或图标显示模型—RMB on Imported Load (A4) —Insert—Heat Generation—选中几何体—模型详细栏Geometry 选项点击Apply确认—RMB on Imported Heat Generation—Import Load检查Maxwell电磁力Imported Heat Generation下方选择Imported Load Transfer Summary确保 Scaling Factor 接近1. 与1差距的值说明从Maxwell到ANSYS结构的数据传输有误,通常是由于网格不同的错误造成的。 9 热分析 设置热分析边界条件Ansys Steady State Thermal—单击图标选择面 –选中线圈其中一个截面—RMB on Steady State Thermal (B5)—Insert— Temperature—选中线圈另一截面—RMB on Steady State Thermal (B5)—Insert—Temperature热分析计算Ansys Steady State Thermal—点击图标进行热分析计算—RMB on Solutions (B6)—Insert—Thermal—Temperature—点击图标查看结果—温度分布 上海艾羽信息科技有限公司是一个以CAE软件销售、技术咨询及服务,仿真咨询及规划布局为一体的高科技公司。作为ANSYS的合作伙伴,艾羽致力于将ANSYS推出的产品,通过业界性能颇佳、颇丰富的工程仿真软件产品组合帮助客户解决复杂的仿真难题。力求与ANSYS一起,共同为中国制造业提供先进的仿真技术,通过仿真技术支撑中国2025。来源:艾羽科技

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈