【無線射頻仿真】-深入解析ANSYS 17.0版本 新功能、新特性

1/1深入解析ANSYS17.0版本新功能、新特性ANSYS期望仿真研發(fā)平臺能夠跨越全部物理領域和仿真類別，將用戶的工程仿真體驗和產(chǎn)品開發(fā)結(jié)果改善10倍、用戶的設計流程性能提升10倍、洞察力提升10倍、生產(chǎn)力提升10倍，從而讓用戶在明顯降低成本的狀況下顯著加快新產(chǎn)品上市進程。這種創(chuàng)新水平、上市進程、運營效率和產(chǎn)品質(zhì)量的數(shù)量級增長將助力用戶遙遙領先其競爭對手。如今，ANSYS17.0做到了！

過去數(shù)十年來，ANSYS始終是仿真驅(qū)動設計領域的公認領導者，ANSYS17.0在整合ANSYS全部建模和仿真功能方面邁出了重要一步，有助于實現(xiàn)基于行為建模和仿真的集成型、開放式企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新平臺愿景。

瞬態(tài)電磁場仿真加速10倍：

ANSYSMaxwell瞬態(tài)電磁場求解器引入了劃時代的時域分解算法，為用戶帶來突破性的計算力量和速度。這項技術(shù)（目前已經(jīng)在申請專利）可以將全部時間點分布到多個核、聯(lián)網(wǎng)計算機和計算集群上，同時求解瞬態(tài)時步（不同于傳統(tǒng)的挨次求解），最終能夠顯著提升仿真力量，實現(xiàn)前所未有的仿真速度。

電機和電力變壓器正越來越多地消失在新的應用領域，以期獲得更高的效率。然而，要對這些設備從啟動到穩(wěn)態(tài)的過程進行完整的瞬態(tài)電磁場分析，可能需要兩周甚至更長的時間。這限制了在合理時間內(nèi)所能獲得的設計點的數(shù)量，從而影響重要設計決策的制定。

在ANSYS17.0的新增功能中，ANSYSMaxwell的時域分解算法充分利用混合高性能計算(HPC)架構(gòu)的優(yōu)勢同時求解多個時間步。瞬態(tài)場時間步安排到多個節(jié)點上，并基于多核運算進一步提高計算速度。ANSYSMaxwell需要同時配置HPC模塊才能使用時域分解算法，使得瞬態(tài)電磁場仿真成為一種可行的常規(guī)設計工具，而非最終驗證的工具。自由度上億計的仿真項目在過去需要數(shù)周的仿真時間，而現(xiàn)在只需幾個小時就能輕松完成求解。電機啟動和故障條件等關鍵瞬態(tài)特性可在早期設計階段進行評估（而不只是在設計的最終驗證中），這樣能削減項目延期的風險和后期設計變更。

全新的時域分解算法，以及材料建模、設計自動化、硬件在環(huán)(HiL)和軟件在環(huán)(SiL)等多種功能的提升，為一體機、電力電子和掌握仿真等諸多行業(yè)供應了最強大的設計流程。

芯片-封裝-系統(tǒng)工作流程的生產(chǎn)力提高10倍：

利用ANSYS芯片-封裝-系統(tǒng)(CPS)工作流程可實現(xiàn)更小型、更節(jié)能、更易于便攜的設備。ANSYSCPS具有功能強大的全新3D布局裝配體特性、快速的電磁場抽取求解器、IC模型連接以及帶集成結(jié)構(gòu)分析的自動熱分析功能。

ANSYS芯片-封裝-系統(tǒng)(CPS)設計流程使用高級建模和經(jīng)過驗證的仿真器技術(shù)取代過時的劃分式設計方法。CPS是一款智能的，高集成的，并考慮芯片效應的系統(tǒng)設計工具，能夠解決電源完整性、信號完整性、EMI/EMC、ESD和熱應力等難題。

ANSYS17.0推出獨特的布局裝配體功能，能夠?qū)C封裝布局、插入器、連接器、帶狀線纜、排線和印刷電路板布局全部集成在單個裝配體模型中。這項特性使芯片-封裝-系統(tǒng)設計過程能夠支持全新和現(xiàn)有的移動電子設備。改進的CPS流程受益于全新的自動化熱分析功能；其優(yōu)化的設計流程可以分析功耗密度過高導致的應力、變形和疲憊失效等問題。

包含DDR4虛擬全都性測試ANSYSCPS流程

ANSYSSIwave中全新的超快速芯片封裝分析(CPA)求解器進一步鞏固了ANSYS在CPS設計領域中的優(yōu)勢。SIwave-CPA求解器能快速精確地抽取電子封裝上的電源和信號網(wǎng)絡。它可生成每凸點辨別率SPICE模型（數(shù)千個凸點）以及包含接地反彈行為的用戶自定義引腳分組模型。更多增加功能包括：信號完整性分析中的串擾掃描和自動故障檢測，以及使用HPC技術(shù)進行封裝和電路板仿真時的速度提升10倍。ANSYS集成電路工具可供應用于功耗-熱、功耗-性能以及牢靠性分析的重要功能。利用ANSYSRedhawk、ANSYSPowerArtist以及ANSYSTotem，您可優(yōu)化動態(tài)功耗性能，并構(gòu)建完整CPS流程中使用的系統(tǒng)模型。

天線與無線系統(tǒng)協(xié)同仿真效率提升10倍

利用ANSYS天線與無線系統(tǒng)協(xié)同仿真流程關心您從無線通信競爭對手中脫穎而出。R17強大的新特性包括天線綜合、設計和處理；可加密的3D組件；全新的用于天線布局和電磁頻譜干擾(RFI)分析的求解器等，可實現(xiàn)高度自動化和協(xié)同式的無線系統(tǒng)設計流程。

HFSS3D加密組件:裝配組件的RF電路板

物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴電子產(chǎn)品、5G、無人機（UAV）和自動雷達等新興應用領域正在推動射頻與無線通信系統(tǒng)的高度集成。ANSYS天線與無線系統(tǒng)設計流程所供應的強大功能，能夠關心您創(chuàng)建牢靠的最優(yōu)系統(tǒng)，效率是同類競爭解決方案的10倍。ANSYSHFSS中全新的自動化天線設計流程可大大簡化天線的綜合、設置和分析。這種綜合功能使每位工程師（包括沒有天線專業(yè)學問的工程師）都能夠創(chuàng)建和優(yōu)化天線設計與集成。

"具有隱蔽和加密內(nèi)容的3D組件'是天線與無線系統(tǒng)開發(fā)領域的新功能。HFSS3D組件支持在建模器中創(chuàng)建部件庫，以快速創(chuàng)建裝配體模型。您可以憑借加密功能隱蔽幾何結(jié)構(gòu)、材料屬性以及其它重要受學問產(chǎn)權(quán)愛護的設計信息，并在整個設計鏈中共享組件。共享加密組件功能使得系統(tǒng)集成商能夠捕獲組件（例如供應商供應的天線）與平臺之間的電磁相互作用。這項正在申請專利的功能可使系統(tǒng)設計的牢靠性提高10倍，同時加速和實現(xiàn)協(xié)同性更強的設計流程。

ANSYS天線與無線系統(tǒng)設計流程包括令人感動的新技術(shù)，可用于分析天線的布局性能。ANSYSHFSS-Savant是一種功能強大的彈跳射線法(SBR)電磁場求解器選項。Savant可仿真安裝在電大尺寸平臺上的天線性能這類問題在以前被認為規(guī)模過大而無法求解。HFSS中創(chuàng)建的天線設計可鏈接到Savant，放在電大尺寸平臺上，并進行快速求解。這種強大功能的組合讓您能夠分析環(huán)境對天線性能的影響并優(yōu)化天線布局。

由于無線設備的數(shù)量快速增加，但可用頻譜又是有限的，因此這些通信系統(tǒng)之間將會不斷相互干擾并降低相鄰系統(tǒng)的性能。ANSYSRFOption現(xiàn)已包含EMIT軟件。這是一款行業(yè)領先的軟件，可用來猜測多個無線電收發(fā)系統(tǒng)的射頻共址與EMI干擾問題。

芯片電源完整性分析速度提升10倍

對采納先進工藝技術(shù)的大型設計來說，針對簡單牢靠性問題的生產(chǎn)力提升、簽核精確度和掩蓋范圍都是產(chǎn)品開發(fā)周期中的關鍵要求。ANSYS半導體解決方案可以提超群大型設計的仿真速度供應更快的周轉(zhuǎn)時間，同時支持FinFET電源完整性和牢靠性簽核供應仿真掩蓋范圍。

DMP（分布式機器處理）的擴展實現(xiàn)方案能加快抽取和分析速度，從縮短周轉(zhuǎn)時間和削減內(nèi)存使用兩方面帶來接近10倍的生產(chǎn)力提升。對于先進的FinFET技術(shù)而言，低于700mV驗收簽核精確度、全芯片加封裝容量、周轉(zhuǎn)時間和掩蓋范圍都是非常重要的要求，因此這種10倍的生產(chǎn)力提升極具價值。除DMP外，ANSYS的功能還包括獨特的無向量芯片封裝協(xié)同分析和優(yōu)化，以及熱分析和ESD分析等。這些特性能夠讓用戶在移動、高性能計算、通信和物聯(lián)網(wǎng)應用領域設計出具有更高電源完整性和牢靠性的SoC。

有限元分析提高10倍：

綜合運用ANSYSMechanical17.0與ANSYSHPC17.0，可以讓有限元分析速度加快10倍。

計算內(nèi)核數(shù)量提高10倍：

經(jīng)過改進的求解器性能，ANSYSMechanical17.0可以在相同時間內(nèi)完成更多次仿真。此外，可讓用戶以更快的速度、更高的精確度完成要求嚴苛的結(jié)構(gòu)仿真。

HPC功能提高10倍，可最大限度地縮短仿真時間：

ANSYS在每次發(fā)布新版本時都會顯著縮短求解器計算時間，這次ANSYSHPC17.0通過提高10倍功能可最大限度地縮短仿真時間。

建模和驗證系統(tǒng)的生產(chǎn)力提高10倍：

ANSYS17.0能夠比以往更快地在ANSYSSimplorer中創(chuàng)建和裝配模型，從而滿意完整系統(tǒng)仿真的需求。

支持行業(yè)的專用應用數(shù)量增加10倍：

ANSYSSCADE基于模型的嵌入式軟件開發(fā)與仿真環(huán)境增加了特地針對航空電子、汽車和鐵路運輸?shù)淖钚陆鉀Q方案。這些行業(yè)專用解決方案可供應SCADE工具集的開放性、敏捷性和多平臺支持功能，從而有助于OEM廠商/供應商的溝通互動，同時滿意多種行業(yè)標準，例如航空航天與國防領域的ARINC653、ARINC664和FACE，以及汽車領域的A