首页/文章/ 详情

案例探究 | SIwave与HFSS混合求解

3月前浏览370

SIwave是板级与封装的信号完整性、电源完整性和EMI仿真分析的专用工具,具备经典可靠的仿真流程,全自动前后处理分析流程,能轻松几步出结果以及输出仿真报告,求解效率极高。HFSS被业界视为拥有最高精度的黄金标尺,能够求解从射频和微波到高速PCB和封装在内的各种电磁场问题,仿真精度极佳。

在电磁仿真中,效率和精度往往很难兼得,而通过SIwave与HFSS的混合求解可以做到同时兼顾效率和精度,本文将介绍如何在SIwave中设置HFSS Region域进行混合求解,对局部区域采用3D全波仿真,从而在提高仿真精度的同时保证仿真效率。

   

一、仿真模型

仿真模型为一5层PCB板的DDR3数据信号走线,走线上有两个VIA结构,连接了两段顶层走线和一段底层走线。

           

           

二、SIwave求解

首先按常规的SIwave求解流程来仿真SYZ参数。选取DDR3_DM1走线,利用Generate Port on Selected Nets…功能生成端口:

               

采用三段式扫频:

               

求得S参数结果:

               

仿真日志如下:

               
             

三、SIwave + HFSS Region求解

点击Draw Geometry > Draw Rectangular Region Extent

绘制两个矩形区域:

               

在求解设置对话框中,勾选HFSS Region选项:

             

对于多个HFSS Region,可以采用并行求解,此时须勾选Solve regions in parallel,并点击后面的Configure…打开并行求解设置对话框,设置每个HFSS Region需要采用的核数:

             

求解得到S参数结果:

             

仿真日志如下:

             

对比有无HFSS Region的S参数曲线,幅值和谐振频点均有一定差异,说明HFSS Region的存在确实对结果产生了影响;理论上来说,SIwave + HFSS Region的方式能得到更精确的结果。

             

           

五、总结            

如果求解的Nets没有VIA等结构,直接采用SIwave传统的求解方式可以大大提高仿真效率,且精度也可以保证;但是若Nets中有VIA结构,走线贯穿了上下层,采用SIwave + HFSS Region的方式可以效率最高化的同时保证求解精度。

来源:艾羽科技

HFSSSiwave电源信号完整性后处理分析通用汽车电源完整性新能源理论ANSYS
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:2025-06-27
最近编辑:3月前
获赞 34粉丝 89文章 133课程 0
点赞
收藏
作者推荐

VOF模块:Ansys Fluent仿真模拟小瓶灌装

小瓶灌装是制药、化工和食品等许多行业的重要过程,其物理性质与瓶子灌装相似,瞬态多相模拟过程是灌装和精加工过程中不可或缺的一部分。 一、研究目的:研究用充水管在小瓶几何形状中充水了解填充模式;评估液体溢出或飞溅(如有)。二、边界条件从入口(蓝色实线箭头所示)供水2秒,2秒填充过程中的进水速度为3 ml/sec;小瓶中收集的预期水量:如果没有溢出或飞溅,在填充过程结束时为6ml;总模拟时间为5秒,以使水界面在填充循环后沉降;在注水过程中,小瓶中的空气从压力出口边界(由红色实线箭头表示)逸出。三、Geometry and Mesh (1)小瓶几何形状将实际三维几何体建模为二维轴对称模型,以进行快速模拟。(2)小瓶尺寸小瓶灌装容量: 21ml;高度(H): 55mm;小瓶最大直径 (OD): 30mm;瓶颈直径 (ID): 12.6mm;填充管直径 (D): 4mm。(3)网格细节0.3mm大小的均匀四边形网格总网格数:6.5k个单元;在Ansys Fluent中,最终只对流体体积进行网格划分和导入。四、Case setup(1)Materialopen the materials database→Select water-liquid→click Copy and close the panel;默认有air的材料。(2)Physical modelopen the Multiphase Model→Volume of Fluid- Select “Implicit” formulation;- Keep the default “Sharp” for Interface Modelling;- Keep the default “Number of Eulerian Phases” as 2;- Click Apply.Go to Phases Tab- For Primary Phase, select Phase Material as air, Name as air and click Apply;- For Secondary Phase, select Phase material as water- liquid, Name as water and click Apply.Go to Phase Interaction Tab- Surface tension effects are not considered in this problem. In a high fidelity, 3D simulation, surface tension physics could be included. (3)Boundary conditions - Inlet &. outletSelect Phase as “mixture”. Click “Edit” to open the Velocity Inlet panel for mixture,输入0.239 m/s的速度幅值,这是与3 ml/sec的体积流量相对应的进水速度;In the Turbulence Specification Method select “ Intensity and Hydraulic Diameter”. Input Turbulent Intensity as 2% and Hydraulic Diameter as 4mm. (4)Run CalculationSet Total Time (s) as “5”;Set Global Courant Number as “5”;Set Number of Fixed Time Steps as “20”;Set Initial Time Step Size (s) as “0.001”;Click Settings to open “Adaptive Time Stepping” panel:- Set Minimum Time Step Size (s) of “0.0001”;- Set Maximum Time Step Size (s) of “0.05” . Click “Save”. 五、Results: Contours of volume fraction of water over time 为了实现高灌装线生产率和卓越的产品质量,确定给定液体类型的最佳灌装速率非常重要。Ansys Fluent能高效解决此类问题且精度在行业内认可度较高。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 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈