一、購(gòu)置理由

 

1現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)面臨越來(lái)越惡劣的電磁工作環(huán)境，一方面電子系統(tǒng)包括了電源模塊、信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)控制、傳感與機(jī)電控制、光電系統(tǒng)及天線與微波電路等部分，系統(tǒng)內(nèi)部相互不發(fā)生干擾，正常工作，本身就非常困難；另一方面，在隱身、電子對(duì)抗、靜放電，雷擊和電磁脈沖干擾等惡劣電磁環(huán)境下，設(shè)備還需要有足夠的抗干擾能力，為電路正常工作留有足夠的設(shè)計(jì)裕量。為了確保xx系統(tǒng)的工作可靠性，設(shè)備必須通過(guò)相關(guān)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)軍標(biāo)GJB151A，GJB152A。

 

長(zhǎng)期以來(lái)，設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)和仿真一直缺乏必要的仿真設(shè)計(jì)手段，只能依賴于設(shè)備后期試驗(yàn)測(cè)試，不僅測(cè)量成本高昂，而且，如果EMI測(cè)量超標(biāo)，后續(xù)的查找問(wèn)題和修正問(wèn)題基本上依賴于經(jīng)驗(yàn)和猜測(cè)。而解決電磁兼容問(wèn)題，也只能靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜想和診斷，采取的措施也只能通過(guò)不斷的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，這已經(jīng)成為制約我們產(chǎn)品進(jìn)度的重要原因。

 

2目前我所數(shù)字電路設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和手段已經(jīng)有很大改善，我們?cè)趶?fù)雜PCB布線、高速仿真方面取得了很多的成果和經(jīng)驗(yàn)，并且已經(jīng)開(kāi)始高速通道設(shè)計(jì)的預(yù)研。在相關(guān)PCB布線工具的幫助下，將復(fù)雜的多電源系統(tǒng)PCB布通，確保集成電路之間的正確連接已經(jīng)基本上沒(méi)有問(wèn)題。但是隨著應(yīng)用深入，也存在一些困難，特別在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換、高速計(jì)算與傳輸PCB和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，我們不僅要保證電路板的正常工作，還要提高關(guān)鍵性的技術(shù)指標(biāo)，例如數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的有效位數(shù)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)的速率和誤碼率等，此外，還要滿足整個(gè)衛(wèi)星電子系統(tǒng)的電磁兼容/電磁干擾要求，為此，我們迫切需要建立的仿真功能包括：

 

高速通道中，連接器，電纜等三維全波精確和建模仿真，這些結(jié)構(gòu)的寄生效應(yīng)對(duì)于信號(hào)的傳輸性能有至關(guān)重要的影響；

 

有效的PCB電源完整性分析工具，對(duì)PCB上的電源、地等直流網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行仿真

 

為提高仿真精度，需要SPICE模型，IBIS模型和S參數(shù)模型的混合仿真

 

需要同時(shí)進(jìn)行時(shí)域和頻域仿真和設(shè)計(jì)，觀察時(shí)域的眼圖、誤碼率，調(diào)整預(yù)加重和均衡電路的頻域參數(shù)，使得信號(hào)通道的物理特性與集成電路和收/發(fā)預(yù)加重、均衡等相配合，達(dá)到系統(tǒng)性能的最優(yōu)

 

有效的PCB的輻射控制與仿真手段，確保系統(tǒng)EMI性能達(dá)標(biāo)。

 

現(xiàn)在EDA市場(chǎng)上已經(jīng)有一些SI/PI和EMI/EMC仿真設(shè)計(jì)工具，但存在多方面的局限性。我們的PCB布線工具雖然能解決一定的問(wèn)題，但是，由于工具本身主要是以布線功能為主，結(jié)合規(guī)則約束進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在解決我們上述問(wèn)題時(shí)存在著明顯的局限，主要有：

 

主要以等效電路法建模與仿真，仿真的結(jié)構(gòu)有限制，功能不完備，如不能仿真非理想的電源/地，不能充分考慮信號(hào)線的跨越分割和轉(zhuǎn)換參考平面等，對(duì)于EMI/EMC，只能做規(guī)則約束，無(wú)法進(jìn)一步仿真。

 

基本上都是以單點(diǎn)工具，也就是說(shuō)，一個(gè)公司的工具只能滿足部分設(shè)計(jì)功能，在工程應(yīng)用當(dāng)中，不可避免地會(huì)帶來(lái)接口、仿真結(jié)果一致性等多方面問(wèn)題，影響軟件工具的使用效果。

 

在高速串行通道的仿真中，由于高速串行通道的信號(hào)傳輸速率較高，信道中的模型多用S參數(shù)建立或由電磁場(chǎng)仿真工具得到，而S參數(shù)的本質(zhì)是頻域的，傳統(tǒng)的工具中對(duì)于S參數(shù)的仿真功能非常有限，經(jīng)常仿真不收斂或花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，無(wú)法在工程實(shí)際中準(zhǔn)確評(píng)估整個(gè)信號(hào)通道的特性。

 

對(duì)于PCB的輻射，只能給出原則性的規(guī)則約束，而實(shí)際設(shè)計(jì)中，很多因素相互矛盾，只能依賴經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行取舍，無(wú)法考慮電纜、機(jī)箱等三維結(jié)構(gòu)的影響，不能保證最后的設(shè)計(jì)效果。

 

仿真結(jié)構(gòu)有限制，對(duì)于機(jī)箱的屏蔽結(jié)構(gòu)，不能仿真任意形狀的屏蔽網(wǎng)結(jié)構(gòu)，限制了設(shè)計(jì)思想，或者仿真時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，精度不足，缺乏工程實(shí)用價(jià)值。

 

國(guó)內(nèi)外眾多成功經(jīng)驗(yàn)證明，電子產(chǎn)品的SI/PI，EMI/EMC仿真和高速通道性能仿真，需要進(jìn)行兩方面的仿真——即電磁場(chǎng)仿真和電路仿真。電磁場(chǎng)仿真主要是研究結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)SI/PI ，EMI/EMC以及高速串行通道的影響，根據(jù)機(jī)構(gòu)的物理特性（幾何結(jié)構(gòu)和材料特性），通過(guò)電磁場(chǎng)計(jì)算，提取PCB、連接器、線纜等的寄生效應(yīng)，生成S參數(shù)或Spice等效電路模型，或者直接得到結(jié)構(gòu)的輻射特性和串?dāng)_特性，用于設(shè)計(jì)指導(dǎo)和性能改進(jìn)。在電磁場(chǎng)仿真的同時(shí)，電路仿真也是必不可少的。一方面，電路仿真工具能夠?qū)⒎蔷€性器件和電磁場(chǎng)仿真得到的結(jié)構(gòu)等效電路結(jié)合到一起，通過(guò)仿真得到信號(hào)的波形和頻譜，包括時(shí)鐘線、數(shù)據(jù)線和電源/地平面的波形、串行通道的眼圖和浴盆曲線等，直觀地考察系統(tǒng)的SI/PI和傳導(dǎo)EMI特性。 另一方面，對(duì)于輻射干擾來(lái)說(shuō)，EMI輻射的強(qiáng)度不僅與結(jié)構(gòu)相關(guān)（通過(guò)電磁場(chǎng)仿真進(jìn)行研究），還與參與輻射的信號(hào)頻譜強(qiáng)度相關(guān)，頻譜強(qiáng)度必須通過(guò)電路仿真才能得到。

 

3由于系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)牽扯到電路設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很多細(xì)節(jié)，出于保密和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，無(wú)法與通過(guò)外包或第三方合作方式解決。通過(guò)建立電磁兼容仿真平臺(tái)進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)，不僅可以提高設(shè)計(jì)可靠性和效率，也可以幫助設(shè)計(jì)師增加電磁兼容的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，提高設(shè)計(jì)能力。以往這種經(jīng)驗(yàn)和能力僅限在一兩設(shè)計(jì)的文檔中，或者個(gè)別個(gè)設(shè)計(jì)師個(gè)人電腦中，無(wú)法更大范圍的共享，造成大量知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)丟失。

 

二、技術(shù)要求及設(shè)備選型情況

 

1．技術(shù)要求

 

系統(tǒng)電磁兼容仿真軟件需要能夠同時(shí)提供高性能電路仿真和電磁場(chǎng)仿真的軟件供應(yīng)商，同時(shí)，電路和電磁場(chǎng)仿真工具還能集成在一起，實(shí)現(xiàn)雙向調(diào)用，為設(shè)計(jì)帶來(lái)極大方便，仿真軟件主要功能包括：

 

電源完整性設(shè)計(jì)仿真

 

仿真多層、任意形狀的電源和地層,快速得到整個(gè)電源和地結(jié)構(gòu)的諧振頻率和諧振狀態(tài)下的電壓分布，用于優(yōu)化退耦電容和關(guān)鍵性元器件的布局；仿真板上放置去耦電容的作用及布局，不僅可以計(jì)算任意的電源/地形狀，還可以考慮退耦電容的寄生效應(yīng)，軟件可以通過(guò)多種方式定義退耦電容：并聯(lián)測(cè)試RLC 等效電路、串聯(lián)測(cè)試RLC等效電路或S參數(shù)文件；軟件提供世界主流廠商的貼片電容元件庫(kù)，可以非常方便地加入用戶自定義器件模型。支持埋容層和頻變材料特性；能夠仿真分割的電源/地平面之間的耦合與隔離；直接得到任意電源/地平面的特性阻抗等參數(shù)，用于改進(jìn)設(shè)計(jì)。

 

信號(hào)完整性設(shè)計(jì)與參數(shù)抽取

 

擁有完備的信號(hào)完整性仿真能力，通過(guò)電磁場(chǎng)方法直接得到PCB上信號(hào)線的真實(shí)傳輸特性，充分考慮PCB信號(hào)線的各種不連續(xù)性效應(yīng)，包括信號(hào)的傳輸與反射、遲延，拐角、過(guò)孔效應(yīng)，過(guò)孔耦合、信號(hào)線換層或跨越分割的參考平面，信號(hào)線與電源/地之間的噪聲耦合等各種效應(yīng)，直接得到信號(hào)線真實(shí)的S參數(shù)特性，并且可以輸出S參數(shù)模型包括差分S參數(shù)模型，同時(shí)支持多種Spice等效電路模型輸出，用于進(jìn)一步的時(shí)域仿真。具有虛擬時(shí)域反射/傳輸測(cè)量功能，能夠得到信號(hào)的時(shí)域傳輸與反射，耦合與串?dāng)_特性，用于信號(hào)完整性設(shè)計(jì)。

 

直流壓降仿真與可靠性驗(yàn)證

 

能夠仿真供電系統(tǒng)的直流特性，直觀地顯示整個(gè)PCB上電流的流向和電路密度、直流壓降等特性，通過(guò)設(shè)置閾值，能夠自動(dòng)診斷PCB上的過(guò)孔和信號(hào)線，進(jìn)行可靠性驗(yàn)證，標(biāo)示出電流密度超標(biāo)的過(guò)孔和信號(hào)線，避免由于局部電流過(guò)大造成的PCB失效，或者由于直流壓降過(guò)大造成的工作不正常。還能降電流產(chǎn)生的損耗與熱仿真工具工具結(jié)合仿真系統(tǒng)通風(fēng)和散熱。

 

PCB輻射仿真

 

能夠方便地定義電壓源和電流源，用于PCB的輻射特性仿真，包括進(jìn)場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)特性、得到空間輻射分布、最大輻射場(chǎng)強(qiáng)隨頻率變化曲線等關(guān)鍵性EMI/EMC數(shù)據(jù)。輻射計(jì)算時(shí)，不僅能定義理想信號(hào)源，還可以通過(guò)文本格式導(dǎo)入信號(hào)幅度隨頻率變化的頻變信號(hào)源，或者通過(guò)與Designer SI 的雙向數(shù)據(jù)交換，直接導(dǎo)入電路仿真得到的真實(shí)信號(hào)源，精確仿真PCB的真實(shí)輻射特性。

 

多種參數(shù)模型，和多種仿真方法

 

針對(duì)現(xiàn)代電路和PCB特點(diǎn)，提供并支持多種器件模型，包括IBIS，Spice， S參數(shù)，AMI模型等。對(duì)于高速通道常用的頻域S參數(shù)模型，軟件不僅支持卷積法仿真，還支持狀態(tài)空間法仿真，從而確保了仿真的因果性，降低了對(duì)S參數(shù)文件數(shù)據(jù)的要求，同時(shí)又保證了求解的速度和精度，同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)了模型自動(dòng)語(yǔ)法檢查和復(fù)用，對(duì)于同一個(gè)參數(shù)模型文件，只需進(jìn)行一次模型的導(dǎo)入，再次仿真直接調(diào)用狀態(tài)空間模型，從而大大提高運(yùn)行效率。

 

多種種眼圖算法

 

現(xiàn)代設(shè)計(jì)的高速通道仿真，需要快速得到串行通道的誤碼率。軟件能夠讀入Spice網(wǎng)表模型和子電路、電磁場(chǎng)仿真模型、測(cè)量或輸入的S參數(shù)模型、文本格式的數(shù)據(jù)波形、文本格式的碼流文件等，進(jìn)行線性和非線性電路的時(shí)域瞬態(tài)仿真，具備收斂算法和自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)功能，確保仿真的速度和精確性。具有瞬態(tài)眼圖、快速眼圖和眼圖驗(yàn)證三種眼圖算法，能夠相互驗(yàn)證，支持串?dāng)_眼圖，確保仿真的正確性和理論基礎(chǔ)，得到信號(hào)波形、誤碼率、統(tǒng)計(jì)眼圖、浴盆曲線、等高線眼圖等結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)高速通道的快速準(zhǔn)確仿真。

 

系統(tǒng)/整機(jī)的EMI/EMC設(shè)計(jì)仿真

 

通過(guò)精確的三維結(jié)構(gòu)的電磁場(chǎng)仿真，得到電磁場(chǎng)強(qiáng)度分布和輻射特性，諧振模式等；從而可以準(zhǔn)確的研究評(píng)估電子設(shè)備/系統(tǒng)的EMI/EMC，比如：設(shè)備的電磁泄漏，機(jī)箱機(jī)柜屏蔽效應(yīng)設(shè)計(jì)，天線布局和互耦效應(yīng)，輻射強(qiáng)度等。

 

高速關(guān)鍵路徑/復(fù)雜的三維高速結(jié)構(gòu)的EMI/EMC/SI設(shè)計(jì)仿真

 

對(duì)于高速關(guān)鍵路徑，如：子電路板/背板的高速信號(hào)線、過(guò)孔，電纜、封裝、連接器等，可以仿真得到S參數(shù)等，分析信號(hào)的傳輸，反射，匹配特性，計(jì)算輻射和色散、模式轉(zhuǎn)換和材料頻變效應(yīng)等對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊?，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

 

與第三方工具流暢的接口

 

可以方便導(dǎo)入各種PCB和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，加以仿真。

 

 

2. 設(shè)備調(diào)研及選型情況

 

針對(duì)電磁兼容仿真平臺(tái)，我們對(duì)多家廠商的產(chǎn)品也進(jìn)行了調(diào)研，包括美國(guó)ANSYS和Cadence公司。

美國(guó)ANSYS公司是全球最大的CAE仿真軟件提供商，其產(chǎn)品涉及領(lǐng)域跨電磁，流體，結(jié)構(gòu)和熱等多個(gè)領(lǐng)域。其中電磁仿真軟件覆蓋射頻微波、PCB SI/PI/EMC、芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證、機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域。ANSYS 公司具備完備的系統(tǒng)電磁兼容仿真平臺(tái)，包括：高速設(shè)計(jì)環(huán)境和仿真平臺(tái)Designer SI(包含瞬態(tài)非線性電路仿真和快速眼圖、眼圖驗(yàn)證和瞬態(tài)眼圖)，專門針對(duì)PCB整版全波仿真的SIwave， 高頻結(jié)構(gòu)仿真工具HFSS，用于機(jī)箱屏蔽設(shè)計(jì)和系統(tǒng)EMI/EMC仿真，優(yōu)化和參數(shù)掃描模塊Optimetrics，以及和EDA工具的接口Ansoftlinks for EDA， 多處理器模塊等，構(gòu)成基本軟件平臺(tái)。針對(duì)不同類型的結(jié)構(gòu)，利用針對(duì)性的電磁場(chǎng)進(jìn)行仿真合抽取，并組裝到電路仿真工具Designer SI中進(jìn)行瞬態(tài)仿真，得到模型、頻譜和眼圖，仿真的頻譜還可以用于PCB的輻射分析，并進(jìn)一步仿真PCB經(jīng)機(jī)箱屏蔽后的輻射強(qiáng)度，從而全面、精確、快速地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)SI/PI 和EMI/EMC設(shè)計(jì)。

 

美國(guó)Cadence公司的主要產(chǎn)品是全定制IC設(shè)計(jì)仿真，數(shù)?；旌螴C設(shè)計(jì)仿真，封裝和SiP設(shè)計(jì)仿真軟件提供商，PCB仿真軟件是其中很小的一部分。Cadence 能夠同時(shí)提供從芯片到封裝、再到PCB設(shè)計(jì)仿真的全流程工具，其PCB仿真工具Allegro SI/SQPI與PCB布板工具Allegro結(jié)合緊密，使用簡(jiǎn)單，仿真速度快。仿真得到的結(jié)果可以直接轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)約束，反標(biāo)回PCB設(shè)計(jì)，作為布局布線的設(shè)計(jì)規(guī)則。但是，Cadence公司沒(méi)有電磁場(chǎng)仿真工具，只有時(shí)域而沒(méi)有頻域分析能力。無(wú)論SI還是PI仿真，都基于電路法的時(shí)域分析。仿真精度差，對(duì)器件有源模型依賴度高。Cadence的信號(hào)完整性和電源完整性相對(duì)獨(dú)立，無(wú)法反映二者之間的相互作用。缺少電磁場(chǎng)仿真功能。

 

Cadence工具的特點(diǎn)：

 

PCB仿真工具Allegro SI/SQPI與PCB布板工具Allegro結(jié)合緊密，時(shí)域信號(hào)完整性仿真簡(jiǎn)單易用。

適合幾百兆以內(nèi)的高速信號(hào)完整性分析，但是缺乏電磁場(chǎng)仿真功能，頻域仿真功能較弱。

Cadence的信號(hào)完整性和電源完整性相對(duì)獨(dú)立,沒(méi)有協(xié)同設(shè)計(jì)能力，其電磁兼容仿真只是做設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，并不能仿真實(shí)際電路布局布線影響EMI效果。

 

三、設(shè)備描述

 

1、美國(guó)ANSYS公司是全球最大的CAE仿真軟件提供商，其產(chǎn)品涉及領(lǐng)域跨電磁，流體，結(jié)構(gòu)和熱等多個(gè)領(lǐng)域。其中電磁仿真軟件覆蓋射頻微波、PCB SI/PI/EMC、芯片設(shè)計(jì)驗(yàn)證、機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域。其中的PCB 寄生參數(shù)提取和SI/PI/EMI分析工具SIwave，高頻結(jié)構(gòu)仿真工具HFSS作為電磁場(chǎng)仿真的標(biāo)準(zhǔn)工具，是高速通道設(shè)計(jì)和系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)仿真的必備軟件。電磁場(chǎng)工具之間和不同的電磁場(chǎng)仿真模型之間也可以互相調(diào)用，能夠大大簡(jiǎn)化和加快EMI/EMC問(wèn)題的仿真和定位，給出設(shè)計(jì)指導(dǎo)，這是其他任何廠商所不具備的。

 

ANSYS的電磁仿真設(shè)計(jì)軟件方案，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)的中興、華為、中電14所、航天一院12所，14所，航天4院17所，航天5院501所，502所，504所，513所， Nokia中國(guó)研發(fā)中心和Rockwell、Marvell，HP、Motorola、LG、Sumsung等得到了成功應(yīng)用，這些單位，既有軍工研究所，還有商業(yè)企業(yè)和著名的跨國(guó)公司。

 

 

2、所選產(chǎn)品的詳細(xì)說(shuō)明

 

ANSYS的電磁仿真環(huán)境，由ANSYS工具與第三方EDA工具的接口AnsoftLinks，PCB電磁場(chǎng)仿真工具SIwave，三維高頻結(jié)構(gòu)全波電磁場(chǎng)仿真工具HFSS，信號(hào)完整性電路仿真分析工具Designer SI，電磁兼容自動(dòng)優(yōu)化模塊PI Advisor組成。

 

軟件模塊描述

 

DesignerSI： ANSYS高速電路、系統(tǒng)仿真工具。

 

DesignerSI將電路設(shè)計(jì)，PCB版圖和三維電磁場(chǎng)仿真工具無(wú)縫地集成到同一個(gè)環(huán)境的設(shè)計(jì)工具, 將高速設(shè)計(jì)所需的電路/系統(tǒng)時(shí)頻域仿真技術(shù)和電磁場(chǎng)模型提取無(wú)縫地集成到一個(gè)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)環(huán)境中,在電路設(shè)計(jì)中全面考慮PCB、線纜等的影響，,為系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)與驗(yàn)證提供了一套最完整的系統(tǒng)級(jí)解決方案。

 

DesignerSI獨(dú)有的"按需求解"的技術(shù),它使你能夠根據(jù)需要選擇求解器,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程的變量掃描，得到滿足EMI相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的PCB布線，電纜選型和排布方式，開(kāi)孔位置和大小等規(guī)則，從而指到電路和電氣設(shè)計(jì)。DesignerSI提供了多種仿真技術(shù)，包括頻域和時(shí)域系統(tǒng)仿真器、線性電路仿真器、諧波平衡仿真器、包絡(luò)仿真器、瞬態(tài)仿真器、矩量法多層平面結(jié)構(gòu)電磁場(chǎng)仿真器等，方便對(duì)高速電路和EMI問(wèn)題進(jìn)行時(shí)域和頻域的仿真分析。

 

SIwave：PCB高速電路和電磁兼容仿真優(yōu)化工具。

 

SIwave基于快速有限元法的PCB電磁場(chǎng)全波仿真算法，徹底突破了PCB 布線工具和加工工藝的種種限制，能夠提取實(shí)際三維結(jié)構(gòu)、包括非理想的電源/地平面在內(nèi)的全波通道參數(shù)，精確仿真信號(hào)線的真實(shí)工作特性，精確度可以達(dá)到50GHz以上。此外，SIwave還可以仿真分析整個(gè)PCB的全波效應(yīng)，對(duì)于真實(shí)復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)，包括多層、任意形狀的電源和信號(hào)線, 可快速仿真整個(gè)電源和地結(jié)構(gòu)的諧振頻率，用來(lái)考察PCB板上關(guān)鍵器件的位置和關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)的布線路徑中潛藏輻射干擾源，并模擬放置去耦電容后對(duì)諧振的作用及影響；可以通過(guò)在電源和地等直流網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置端口，可以考察電源供電阻抗，了解電源分配系統(tǒng)（PDS）性能，并模擬放置去耦電容后對(duì)電源阻抗的影響；考察信號(hào)線和電源或地之間的耦合，了解同步開(kāi)關(guān)噪聲，仿真PCB電源完整性；可以添加獨(dú)立源和頻率變化的受控源做掃頻分析，模擬數(shù)字電源或者數(shù)字信號(hào)對(duì)于敏感信號(hào)和敏感位置以及整個(gè)PCB的影響，從而評(píng)估電路中的干擾分布；可以做近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)的輻射分析，考察PCB的輻射特性。SIwave的DC直流分析，可以仿真走線和平面甚至過(guò)孔上的電流分布密度和直流壓降。SIwave的仿真結(jié)果可以二維或三維圖形顯示，并可輸出Spice等效電路模型用于時(shí)域仿真和系統(tǒng)的頻域分析。SIwave支持Windows，Linux和Solaries操作系統(tǒng)，支持多CPU的64位超線程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

 

電磁兼容自動(dòng)優(yōu)化模塊PI-Advisor

 

電磁兼容自動(dòng)優(yōu)化工具，用于PCB或SiP設(shè)計(jì)前和設(shè)計(jì)后的電源完整性優(yōu)化策略，可以在PCB設(shè)計(jì)前，根據(jù)信號(hào)工作的頻率和噪聲要求，選取合適的電容類型和數(shù)量；在PCB設(shè)計(jì)后期，評(píng)估去耦電容的效果，并根據(jù)性能、成本、電容種類等指標(biāo)自動(dòng)優(yōu)化PCB上的退耦電容，達(dá)到抑制噪聲的目的。

 

HFSS三維高頻結(jié)構(gòu)電磁場(chǎng)仿真器

 

計(jì)算任意三維無(wú)源結(jié)構(gòu)的高頻電磁場(chǎng)仿真軟件。它應(yīng)用切向矢量有限元法求解射頻、微波器件的電磁場(chǎng)分布，計(jì)算由于材料和輻射帶來(lái)的損耗。可直接得到特征阻抗、傳播系數(shù)、S參數(shù)及電磁場(chǎng)、輻射場(chǎng)、天線方向圖等結(jié)果?？蛇M(jìn)行器件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)EMI/EMC以及系統(tǒng)天線布局評(píng)估，研究機(jī)箱/機(jī)柜的屏蔽效應(yīng)和汽車、衛(wèi)星、飛機(jī)、艦船等各種平臺(tái)系統(tǒng)天線間的互耦影響，計(jì)算無(wú)線系統(tǒng)中數(shù)字和射頻信號(hào)之間的相互干擾。

 

AnsoftLinks接口軟件

 

AnsoftLinks是 Ansoft工具和其他CAD、EDA設(shè)計(jì)工具的接口。通過(guò)AnsoftLinks，可以分析包括Protel，PowerPCB，BoardStation，ExpeditionPCB，Allegro和CR-5000在內(nèi)的多種PCB格式數(shù)據(jù)；也可以導(dǎo)入AutoCAD，Pro/E，STEP，IGES，ACIS等機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件。

 

 

軟件模塊特點(diǎn)：

 

功能完備：我們的電子設(shè)備涵蓋了高速數(shù)字電路、數(shù)?；旌想娐?、微波射頻電路，和電源與控制系統(tǒng)等多個(gè)專業(yè)部門。這些部分通過(guò)PCB，線纜，連接器實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，裝配在一起。ANSYS電磁兼容仿真平臺(tái)能夠滿足高速數(shù)字電路、數(shù)?；旌想娐贰⑽⒉ㄉ漕l電路，和電源與控制系統(tǒng)的仿真能力，具備PCB、電路、線纜連接器、電源、機(jī)箱的建模和仿真能力。而且這些工具可以相互調(diào)用，協(xié)同仿真，滿足系統(tǒng)的需要。

 

集成化：電磁兼容的三要素包含了輻射源、輻射路徑和被干擾體。單純的從一個(gè)要素入手，比如降低輻射源，或者保護(hù)被干擾體，都不是最合理的辦法。ANSYS電磁兼容設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一是前期的合理指標(biāo)分配，在輻射源、輻射路徑和被干擾體之間找到平衡，合理分配各個(gè)子系統(tǒng)的電磁輻射指標(biāo)，以及線纜孔縫的電磁泄露或隔離度。從而在設(shè)計(jì)后期，減小設(shè)計(jì)的電磁兼容壓力，避免問(wèn)題在最后一刻爆發(fā)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)延遲。ANSYS的電磁兼容仿真設(shè)計(jì)軟件還可以與ANSYS公司的結(jié)構(gòu)、流體和熱仿真工具集成在統(tǒng)一環(huán)境下，相互調(diào)用，實(shí)現(xiàn)多物理場(chǎng)耦合仿真。

 

流程和標(biāo)準(zhǔn)化：電磁兼容仿真盡管可以減小設(shè)計(jì)反復(fù)次數(shù)，但是一次仿真，需搜集模型或者自建模型和仿真，也需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力。隨著設(shè)備系列化以及設(shè)計(jì)任務(wù)的增加，建立電磁兼容設(shè)計(jì)流程勢(shì)在必行。依靠規(guī)范固定的電磁兼容設(shè)計(jì)流程，不僅可以將復(fù)雜的系統(tǒng)電磁兼容建模仿真工作簡(jiǎn)單化，降低對(duì)設(shè)計(jì)師對(duì)仿真的畏難情緒，還可以降低每次建模仿真的工作量，復(fù)用以前的仿真結(jié)果，極大提高設(shè)計(jì)仿真效率。ANSYS基于電磁兼容仿真平臺(tái)，提供一套完備的EMI設(shè)計(jì)仿真流程。