Hai tính năng tốt nhất trong Ansys HFSS 2021

Ansys HFSS 2021 R1 cho phép bạn trải nghiệm điện từ chưa từng có. Đây là phiên bản mà giám đốc sản phẩm Matt Commens mô tả là “bản phát hành HFSS tốt nhất kể từ khi phần mềm ra đời vào những năm 1990”.

Những điểm nổi bật lớn của bản phát hành bao gồm:

• Công nghệ HFSS Mesh Fusion mới, cho phép mô phỏng các hệ thống điện từ lớn chưa từng có trước đây với hiệu quả, độ chính xác và khả năng mở rộng tốt nhất.
• Hỗ trợ các thành phần 3D được mã hóa trong HFSS 3D Layout cho bảng mạch in (PCB), gói chip (IC) tích hợp và thiết kế vi mạch cho phép các nhà cung cấp chia sẻ thiết kế thành phần 3D chi tiết để mô phỏng chính xác cao.

HFSS Mesh Fusion là gì?

Bản phát hành HFSS 2021 R1 giới thiệu công nghệ HFSS Mesh Fusion. Nó cung cấp công nghệ chia lưới song song tốt nhất trong phân khúc, cho phép mô phỏng nhanh các hệ thống điện từ lớn. Hãy nghĩ đến các hệ thống lớn, trên thực tế là rất lớn, phức tạp như ăng-ten mảng sóng mm 5G, bộ kết hợp gói IC-PCB-đầu nối, TV trong buồng nhiễu điện từ (EMI), ăng-ten trên máy bay và mọi thứ khác cần mô phỏng điện từ ở quy mô lớn.

Các ví dụ về hệ thống điện từ lớn

HFSS Mesh Fusion nhắm đến hai thách thức quan trọng của khách hàng: Mô phỏng hệ thống điện từ và độ chính xác không thỏa hiệp.

Tạo lưới của một hệ thống phức tạp, chẳng hạn như một IC trong gói của nó hoặc một ăng-ten trên nền tảng của nó, có thể là một thách thức khó khăn - đặc biệt là khi quy mô chi tiết hình học theo số mũ. Một điểm khó khăn lâu dài trong mô phỏng điện từ là thực hiện mô phỏng điện từ kết hợp hoàn toàn của các thiết kế lớn và phức tạp.

Trước đây, một phương pháp thay thế cho việc mô phỏng các thiết kế phức tạp, đầy đủ là mô phỏng các thành phần riêng lẻ và sau đó ghép các kết quả lại với nhau. Phương pháp này đã được chứng minh là dễ xảy ra sai sót và kém chính xác.

Quá nhiều thông tin liên quan về cách hệ thống hoạt động trong thực tế bị mất trong các cách tiếp cận chia để trị (divide-and-conquer) như vậy. Điều này dẫn đến các quy tắc thiết kế thận trọng và các thỏa hiệp trong hiệu suất thiết kế.

Khách hàng ngày nay muốn có khả năng mô phỏng mạnh mẽ để mô phỏng các hệ thống EM lớn nhất và phức tạp nhất. Họ cần các phương pháp chia lưới mới cho phép áp dụng chia lưới cục bộ và song song. Điều này sẽ cho phép chúng giải ở quy mô rất lớn và kết quả mô phỏng sẽ thu được tất cả các hiệu ứng điện từ liên quan.

HFSS Mesh Fusion: Giải pháp không có rào cản

Các sản phẩm ngày nay yêu cầu một công nghệ chia lưới đột phá để thúc đẩy đổi mới nhanh hơn và HFSS Mesh Fusion cung cấp chính xác điều đó. Với Mesh Fusion, bạn có thể chia lưới hệ thống hoàn chỉnh của bạn với nhau trong một ma trận điện từ kết hợp đầy đủ, duy nhất. Không cần phải mô phỏng các thành phần riêng lẻ một cách riêng biệt.

Nó giúp bạn kết hợp nhiều thành phần của một hệ thống như IC trên gói điện tử hoặc ăng-ten trên nền tảng. Đã qua cái thời bạn phải bỏ qua việc ghép nối giữa các thành phần này và ghép các kết quả lại với nhau. Thực sự không có giới hạn về độ phức tạp của một thiết kế mà bạn có thể đưa vào phân tích hệ thống điện từ của mình với HFSS Mesh Fusion.

Xem cách HFSS Mesh Fusion hoạt động:

Các thành phần 3D được mã hóa cung cấp sự bảo mật, chính xác và dễ sử dụng

Điểm quan trọng thứ hai trong bản phát hành 2021 R1 của HFSS là khả năng mô phỏng với các thành phần HFSS 3D được mã hóa trong HFSS 3D Layout. Tính năng này cung cấp khả năng sử dụng các mô hình thành phần 3D có sẵn tượng trưng cho cho các bộ phận hoặc thành phần rời rạc của mô phỏng, chẳng hạn như ăng-ten, đầu nối RF hoặc thiết bị gắn trên bề mặt như tụ điện chip. Các thành phần này có thể đến từ các thiết kế được tạo nội bộ, một mô hình được tạo ra để sử dụng lại hoặc thông qua sự hợp tác với các bên thứ ba, chẳng hạn như nhà cung cấp hoặc khách hàng.

Các thành phần 3D được mã hóa giúp giảm bớt những lo lắng về bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ (IP). Khi các công ty chia sẻ thiết kế thành phần của họ với khách hàng, việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ là điều quan trọng hàng đầu. Chia sẻ an toàn và tự tin về thiết kế thành phần của một công ty là điều quan trọng đối với hoạt động kinh doanh của họ. Khả năng mô phỏng các thành phần HFSS 3D được mã hóa có nghĩa là bạn không cần phải thỏa hiệp về độ chính xác nữa. Các nhà thiết kế không còn bị buộc phải sử dụng các thành phần cấp độ mạch (ví dụ: mô hình thông số S) so với mô hình 3D thực vào thiết kế của họ, ảnh hưởng đến độ chính xác của mô phỏng tổng thể.

Các thiết kế mà các thành phần 3D không được sử dụng trong quá trình phát triển sản phẩm có thể phải thỏa hiệp trên hiệu năng của thiết bị với các quy tắc thiết kế thận trọng hơn. Người dùng ít tin tưởng hơn vào việc triển khai thành phần không bao gồm các hiệu ứng kết hợp thực tế của thiết kế tích hợp của họ. Khách hàng ngày nay cần sử dụng các thành phần 3D trong các hệ thống dựa trên PCB, gói IC và vi mạch. Do đó, phải có một quy trình làm việc tối ưu cho các thiết kế phân lớp cho phép các công ty cung cấp các thành phần cho khách hàng hoặc tái sử dụng khi cần thiết.

Các chi tiết nội bộ của thành phần nhà cung cấp phải được giữ bí mật, nhưng đồng thời phải sẵn sàng mô phỏng để sử dụng trong thiết kế hệ thống đầy đủ của khách hàng. Phải có một cách dễ dàng để tạo các thành phần 3D được mã hóa và cộng tác với các nhà cung cấp và khách hàng của bạn. HFSS 2021 R1 cung cấp quy trình làm việc với thành phần 3D mà bạn cần.

Các thành phần 3D được mã hóa trong HFSS 3D Layout định hình lại quy trình làm việc

Khả năng mã hóa và tái sử dụng các thành phần 3D với HFSS 3D Layout cho phép các công ty chia sẻ thiết kế thành phần chi tiết của họ (đầu nối, ăng-ten, tụ chip SMD) mà không cần tiết lộ IP như hình học và đặc tính vật liệu.

Nó cho phép khách hàng tiềm năng của các nhà cung cấp sử dụng thành phần 3D được mã hóa trong một thiết kế hệ thống hoàn chỉnh. Người dùng cuối tin tưởng hơn vào tính hợp lệ của kết quả bằng cách xem xét chặt chẽ các hiệu ứng kết hợp của tích hợp đồng thời bảo vệ IP thiết kế của nhà cung cấp. Ngoài ra, nó cũng cung cấp độ trung thực mô phỏng đầy đủ, không bị giới hạn cho các thành phần 3D được mã hóa với HFSS và chia lưới thích nghi mang lại độ chính xác tiêu chuẩn vàng.

Công nghệ HFSS Mesh Fusion và sự hỗ trợ cho các thành phần 3D được mã hóa trong HFSS 3D Layout nhằm mục đích xác định lại cách các sản phẩm được tạo ra ngày nay. Hãy đảm bảo rằng bạn đang sử dụng phiên bản mới nhất của phần mềm HFSS 2021 R1 để tận dụng cả hai tính năng này cho thiết kế của bạn.

Nguồn: Ansys Blogs

Bài viết liên quan:

• Không giới hạn: Ansys HFSS Layout cho mọi kỹ sư

• Đổi mới cách giảng dạy vật lý bằng các công cụ mô phỏng Ansys