基于 Ansys HFSS 与 Circuit 的 LPDDR4X 接口系统级 EMI 仿真

作品名称：基于 Ansys HFSS 与 Circuit 的 LPDDR4X 接口系统级 EMI 仿真

作者： 程炳坤/江勇/张孝法/朱凯 | 恩智浦半导体苏州分公司 系统工程师

关键词：LPDDR4X, Ansys HFSS, Circuit, SoC系统EMI仿真

HFSS中对系统进行建模，包括PCB, SoC, DRAM, 散热器

 

HFSS工具中仿真得到的场图    

仿真是加速设计周期最有效的手段之一，它使我们能够在开发早期识别并解决 PISI、EMI 以及热管理等关键问题。随着 LPDDR4X 成为主流内存接口，广泛应用于各类 SoC 平台，尤其是在高性能 SoC 系统中，为防止芯片因过热而损坏，通常会采用散热器甚至风扇进行热管理。然而，当散热器与系统连接处理不当时，可能会引发 EMI 问题，影响系统的电磁兼容性。本文基于 FCC 认证过程中遇到的 LPDDR4X 接口 EMI 问题，采用 Ansys HFSS 与 Circuit 工具进行联合建模与仿真分析。通过系统级建模，成功定位了 EMI 问题的根源，并迅速提出了有效的解决方案，大幅节省了开发时间与人力成本。

挑战/需求

在 FCC/CE 认证阶段，硬件设计已基本定型，若此时出现 EMI 问题，将可能带来灾难性的后果。因此，在系统开发与设计初期就应充分考虑 EMI 风险，以避免后期改版所导致的产品上市延迟，以及由此产生的人力与物力成本。

使用工具

Ansys HFSS+Circuit (AEDT)

最终成果

 

在Circuit中进行时域仿真得到的眼图    

在本项目中，利用 Ansys AEDT（HFSS + Circuit）进行仿真建模，快速定位并识别了导致 EMI 问题的根源。针对散热器形状、接地方式，以及启用 LPDDR4X 的 DBI 功能和仿真 pattern 等关键因素，进行了系统性的建模与仿真分析。最终，通过软件层面的优化手段有效解决了 EMI 问题，显著节省了开发时间与成本。此外，针对不同的优化方案进行了实测验证，结果与仿真数据高度一致，进一步证实了该仿真流程的准确性与可靠性。该流程具备良好的可复用性，未来可在系统设计开发阶段提前引入，以规避系统成型后在测试阶段可能出现的 EMI 问题。