Продукты компании ANSYS:

ANSYS 15.0

Электродинамика сверхвысоких частот

Программный продукт ANSYS 15.0 содержит передовые технологии и самые последние достижения в области электромагнитного моделирования.

Новый тип сетки Phi mesher для проектирования электрических схем

ANSYS 15.0 включает программный продукт HFSS с улучшенным графическим интерфейсом для проектирования электрических схем, разработанный еще в начале 2013 года. Это специализированная среда проектирования автоматизирует процесс подготовки данных об электрических слоях печатной платы, сборках и интегральных схемах для анализа в программном продукте HFSS (рисунок 1).

Технология Phi mesher генерирует более точную сетку конечных элементов кремниевых подложек, электрических слоев, сборок и печатных плат, затрачивая на это меньше времени и вычислительных ресурсов. Phi mesher создает начальную 3D сетку конечных элементов в 30 раз быстрее, чем традиционные методы предыдущих версий программного продукта (рисунок 2).

 

Рис. 1

Рис. 2

Криволинейный тип элементов в ANSYS HFSS-IE

Современные стелс-технолгии используют комплекс методов, направленных на снижение радиозаметности объектов в различных областях спектра, в том числе за счет использовании специальных геометрических форм. Точность представления этих геометрических форм является критическим фактором при расчете ЭПР (рисунок 3); в то же время, важное значение при этом имеет эффективный анализ таких электрически больших структур. Программный продукт ANSYS 15.0 позволяет разработчикам использовать криволинейный тип элементов, обеспечивающих высокую точность описания объектов сложной формы без увеличения времени моделирования (рисунок 4).

Рис. 3

Рис. 4

Криволинейный тип элементов позволяет решать задачи по размещению антенн и более точно рассчитывать ЭПР.

Поддержка данных о ближнем поле в ANSYS HFSS

При разработке современной электроники необходимо соблюдать строгие нормативные требования по электромагнитной совместимости, т.е. технические средства должны исправно функционировать при воздействии электромагнитных помех и при этом не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам. На этапе изготовления опытных образцов HFSS позволяет создать более реалистичную и полную модель технического средства  с учетом ЭМС.

Данные измерений или моделирования ближнего поля теперь импортируются в HFSS и могут быть использованы в качестве граничных условий в виде источника возбуждения, например, в виде падающей волны. Это позволяет пользователям обмениваться информацией моделирования по сети не подвергая данные опасности.

Пространственно зависимые материалы в ANSYS HFSS

Многие композитные материалы состоят из слоев с различными материалами. Для достижения уникальных свойств слои могут быть ориентированы в различных направлениях. При производстве печатных плат, например, используется многослойный текстолит, в конструкциях современных самолетов используют многослойный композит, состоящий из углеродного волокна для снижения радиозаметности. Структура модели содержит материал с очень специфическими пространственно зависимыми свойствами, которые должны быть учтены при моделировании для получения точных результатов, особенно на более высоких частотах. Однако моделирование таких структур на уровне геометрической детализации может занять очень много времени и потребует значительных вычислительных ресурсов.

Новая версия программного продукта ANSYS HFSS позволяет моделировать «поведение» сложных многослойных структур с высокой точностью и без особых временных затрат.

Опция HPC обеспечивает увеличение скорости моделирования

С каждым годом современные мобильные устройства связи становятся все меньше и меньше при этом они содержат все больше функциональных возможностей. Во всем мире растет спрос на мобильные устройства связи, быстрыми темпами увеличивается число абонентов, растет скорость передачи данных и пропускная способность сетей мобильной связи. В результате размер моделируемых устройств в САПР стал значительно больше. Использование опции HPC* и программного продукта ANSYS HFSS 15.0 обеспечивает достаточную  производительность и масштабируемость для решения таких задач.

Многоуровневая опция HPC позволяет разработчику использовать возможности компьютерных кластеров или облачных вычислений для ускорения моделирования с помощью комбинирования высокопроизводительных вычислительных технологий основанных на распределении параметров, распределении частот, на использовании многоядерных процессоров и декомпозиции доменов. Распределенный решатель матрицы позволяет разработчику использовать память доступных компьютеров в сети, в результате чего растет способность решать задачи больший электрических размеров, содержащих сложную геометрию.

Улучшения опции HPC:

  • Улучшены гибридные методы моделирования (FEBI, IE- области), метод декомпозиции матрицы.
  • Улучшен метод декомпозиции доменов для анализа многопортовых структур (АР).
  • Решатель HFSS Transient, процессоры GPU для высокопроизводительных вычислений. Скорость моделирования технологии Transient увеличилась в два-три раза, по сравнению с использованием восьмиядерных процессоров.

*Описание опции HPC pack см. в брошюре.

Целостность сигнала

ANSYS 15.0 предлагает ознакомиться с улучшениями и новыми возможностями ПО, которые помогают инженерам оценить целостность сигнальных цепей и цепей питания, а также проанализировать технические средства на ЭМС на начальном этапе разработки.

Проектирование высокоскоростной электроники

Разработчикам современных высокоскоростных электронных устройств необходимо моделировать задачу целиком, включая изготовление микрочипа, сборку, конструкцию модели – все это, чтобы получить устройство мобильной связи следующего поколения меньших размеров с новыми функциональными возможностями. ANSYS 15.0 позволяет производить анализ систем целиком, тем самым ускоряя процесс проектирования высокоскоростной электроники.

ANSYS предоставляет расширенные возможности 3D решателей Q3D Extractor из SIwave. С помощью этих программ разработчики электроники могут создавать различные модели чипов, сборок и печатных плат на базе паразитарных RLCG параметров.

Анализ падение напряжения на проводниках печатных плат, сборок

Бытовая электроника обладает меньшим функционалом, потребляют меньше энергии. Печатные платы таких устройств отличаются малыми размерами и сложной структурой. Анализ падения напряжения является важнейшим аспектом проектирования маломощных устройств.

Модуль SIwave-DC предназначен для анализа постоянного тока низкого напряжения, сложных печатных плат и корпусов микросхем. SIwave-DC позволяет произвести качественную оценку электрических и магнитных полей на печатной плате, для обеспечения надежной подачи питания. С помощью технологии SIwave-DC можно быстро определить точки на печатной плате с максимальными значениями плотности токов и температуры.

 

Рис. 5 Падение напряжения Vcc

Опция HPC для SI/PI анализа высокоскоростной электроники

Опция HPC для SI/PI анализа высокоскоростной электроники – передовая технология в области проектирования систем связи начиная от проектирования потребительских устройств, заканчивая промышленными системами. Опция высокопроизводительных вычислений позволяет с большой скоростью моделировать задачи больших электрических размеров.

В то же время необходимо отметить, что современное аппаратное обеспечение, используемое при моделировании, развивается высокими темпами. Новый релиз программных продуктов ANSYS 15.0 в полной мере демонстрирует стремление компании продолжать оптимизацию своего программного обеспеченья для обеспечения точного и быстрого расчета больших и сложных задач.

Метод спектральной декомпозиции (Spectral Decomposition Method), доступный в программном продукте ANSYS SIwave, позволяет распределять процесс расчета частотных характеристик (X,Y,Z параметров) между компьютерами или использовать вычислительные кластеры, ускоряя расчет более чем в 60 раз (рисунок 6).

Решатель CG (расчет емкости и проводимости) продукта ANSYS Q3D Extractor поддерживает многопоточность, что обеспечивает ускорение моделирования в 20 раз.

Многоуровневая лицензия HPC позволяет разработчикам использовать несколько технологий одновременно. Одним из примеров высокоэффективного применения опции является распределенный расчет паразитарных параметров решателем Q3D Extractor с поддержкой многопоточности в кластере. Это обеспечивает значительное ускорение процесса моделирования.

 

Рис. 6 Использование метода спектральной декомпозиции в программном продукте ANSYS SIwave и компьютерного кластера позволили достигнуть 60-кратного ускорения моделирования при расчете частотных характеристик сборки на печатной плате.