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[Ansys仿真] 简单介绍下ansoft公司的仿真软件

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发表于 2012-2-22 16:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 yuxuan51 于 2012-7-6 10:52 编辑 # x; w$ \4 V, ]- X! t
7 H3 T- U- ~' M/ X: o2 F. [$ c
话说ansoft系类软件也是一个做仿真的老牌软件了,旗下有全波电磁场仿真软件,2.5D频域仿真软件,时域链路仿真软件,封装分析软件等等,刚开始用的新手可能会对这么多软件摸不着头脑,不知道哪个软件对应的功能是什么,下面我们就简单的介绍下ansoft软件包的每个软件所对应的功能$ y0 Z7 ^( n) T, W- A" L6 r

, B. H) E2 O1 f5 n首先ansoft软件包底下有如下几个软件:
4 M! b8 C7 o+ m2 N# T% m5 Y; Z: p/ |" s) R$ K
SIWAVE:这个软件是用我们常用来做PI分析,频域分析的软件,很有名气# C! K, V) Y! f9 b$ K! J* u
HFSS:外号“海飞丝”,ansoft软件的招牌,当家花旦,作为3D全波电磁场仿真软件,HFSS在业内的地位不容质疑2 p, a  ~- d5 R0 U$ ]
Q3D:功能和HFSS类似,可以进行频域分析,但是没有HFSS那么强大,在低频时比较实用
- I2 h' t! I8 a" kTPA:封装分析软件
, b% o/ i5 n# W) MMAXWELL:2D场分析软件
) r! L: O8 u) R; f; DDesigner:功能相当强大的时域仿真软件,同样是ansoft软件的招牌产品) t+ J" ~% h# i& |' l; j
ansoftlink:打杂工角色,可以转化layout文件给其他软件使用  c0 N) A% O1 `

( r9 K( G2 R. G上一张图先
# f8 _/ t7 S/ |! ]$ ]- B1 ]+ B5 p6 B+ V( i8 [& c
1.jpg ( u6 j) n% L% ]7 G/ x- w

& r3 P) @2 J7 m4 C; `上图从左到右可以看出先由打杂工ansoftlink将layout文件进行转化,然后接着导入到siwave/hfss里进行频域分析,包括谐振分析,电源阻抗分析,S,Y,Z参数提取等等,这些工作完成后接着可以将生成的S参数,spice模型再倒入到时域分析软件Designer里再次进行波形,眼图,TDR,SSO分析。整个的仿真流程大概如此。下面我们稍微详细点把siwave,hfss,Designer这三款我们最常用的软件介绍一下
0 P! J! Z% t/ ?. R- x8 A  P  B1 P. O7 o  A/ O
1.  首先来看siwave,siwave是基于2.5D场求解器,精度上比HFSS稍微差一点,不过在时间上可以做到很快,且比一般的2D场分析软件要强,它主要由以下几个功能' t& |3 S- E' `, ]! l. v  f, c
1.平面谐振分析! k& c* E0 e3 ^4 f! y) X- {
2.S,Y,Z参数提取$ B8 M" L; e1 O0 T3 s7 b
3.IR Drop分析+ w9 X3 ^/ ]" x3 ], Y' F: Z
4.EMI分析

1 g$ X2 S$ @  v4 }# u
( f( E$ \7 I. @7 a/ ]3 h1 D它可以对电源平面阻抗分析,最新版本还能对去耦电容方案进行优化,另外它可以导出S参数或者spice模型供时域软件使用# w2 ~9 P; F7 `; E5 t: z! `0 d$ i1 r
' T& v. G0 G. {$ v( e& p+ ~# d
* Y0 v; c! A6 Z) Z+ q$ D$ u6 l1 X
2.  底下我们看下功能最为强大的HFSS,是世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件,业界公认的三维电磁场设计和分析的电子设计工业标准。它有一下几个功能
! d* T# M( g! u1 c8 _- }1.基本电磁场数值解和开边界问题,近远场辐射问题; f4 h5 B: E( t( D4 Z7 |+ _' J3 [
2.端口特征阻抗和传输常数;
- I! y) |& q+ t; Z3.S参数和相应端口阻抗的归一化S参数7 U" \4 n; j2 n3 D
4.结构的本征模或谐振解
+ L$ C6 C# \/ {9 |4 ]2 H% p

* R: J, y3 G# f7 ?) [; n9 P' F: e同样HFSS可以导出S参数给时域仿真软件使用
; u& E' `& Q& W' }; q$ j+ P( F5 L5 u% M9 }: `- o" c

8 e- i- }% x2 j0 I, b( i# H3.  最后我们看一下Designer,Designer作为一款时域仿真器,他能完成很多种时域分析功能,主要有如下几个功能
+ _6 D* I: K7 B1.直流分析1 p, ]1 U& Y, a, F0 O  g
2.线性网络分析( H0 J" g7 L; y( i6 `3 V. y
3.瞬态分析( q- n5 Z+ M' s$ g4 n( y$ b
4.眼图分析) s  ]1 Z. Y7 f. U  Q& _
5.AMI分析
. w; _& r6 {, W& y8 D' _0 h

5 j- z8 ?& l2 E6 W; x' f& |它能和频域工具(比如siwave,HFSS)结合起来仿真包括串扰,反射,SSO等

评分

参与人数 2贡献 +12 收起 理由
admin + 10 赞一个!
beyondoptic + 2 赞一个!

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 楼主| 发表于 2012-2-22 23:42 | 显示全部楼层
ring630 发表于 2012-2-22 22:49 2 O( j  n0 i$ a9 o" b. Q
仿真这条路不好走,要求的基础知识太多太深。
1 C& {3 N2 {/ ^& V4 U+ S版主在这个领域做了多久了?
6 C8 p* ?+ `8 d
其实我也没有做很久,慢慢来吧,一口吃不成胖子的,呵呵。

二级会员(20)

Rank: 2Rank: 2

发表于 2014-11-14 11:29 | 显示全部楼层
yuxuan51 发表于 2012-2-24 15:041 V$ A) ]; `- k5 Z) {
ansoft translators? 孤陋寡闻了,没听过这个,不是ansoftlinks么

# t% i+ B& w: u! \* |* [: v有一个ansoft ECAD translators  相当于ansoftlink 可以按照要求安装后就能实现Cadence到SIWAVE的转换
$ S. Q  ^9 w/ l

四级会员(40)

Rank: 4Rank: 4Rank: 4Rank: 4

发表于 2017-2-8 09:45 | 显示全部楼层
yuxuan51 发表于 2012-2-22 18:50
5 J: p1 Y8 @' Y. w: W* m1 {仿真方法依然推荐台湾前辈的网站http://residence.educities.edu.tw/oldfriend/
/ \, g* j6 Q5 @: v
: E( J6 K4 Z+ b# K; G* _至于基础理论乃是内功 ...
: w5 s' h+ A3 r. _+ v8 ^
版主,这个网站打不开了,还有别的网站可供学习的吗?
4 t1 x9 J" b, O  h

五级会员(50)

Rank: 5

发表于 2012-2-22 17:43 | 显示全部楼层
斑竹,有什么好的入门文档可以推荐一下么?谢谢。
163我看行
 楼主| 发表于 2012-2-22 18:50 | 显示全部楼层
beyondoptic 发表于 2012-2-22 17:43   Q0 r5 J6 T  h+ S  ]
斑竹,有什么好的入门文档可以推荐一下么?谢谢。

+ T+ g+ o: o3 f仿真方法依然推荐台湾前辈的网站http://residence.educities.edu.tw/oldfriend/3 o3 }( _/ ]9 G$ l. T( O# u0 N- [
; n- _4 M3 Z6 N% D/ Q; _9 E
至于基础理论乃是内功,需要自己边做边理解,想得多了,做的多了,自然会理解,量变引起质变,水到渠成的事情{:soso_e113:}

点评

版主,这个网站打不开了,还有别的网站可供学习的吗?  详情 回复 发表于 2017-2-8 09:45

三级会员(30)

Rank: 3Rank: 3Rank: 3

发表于 2012-2-22 21:47 | 显示全部楼层
版主牛逼啊!
) R2 q  N) T4 q6 q7 ~' I$ G( M3 n顺带问几个问题:D4 M5 l- t9 V) R
1,ansoftlinks的工作不是从layout中提取S参数吗?siwave也能提取s参数 功能是不是重复了?
4 B& u9 J; K& _3 p- s" C9 }! N2,通过siwave和ansoftlinks从layout中提取链路s参数,是基于某种算法算出来的吗?比如差分链路由于需要从里层换层表层,这时就会有存在差分过孔,过孔的s参数也能准确提取出来?如果能,和HFSS建模差分过孔得到的s参数相同?
+ r: g3 j# d9 N+ {7 ^. m4 q3,提取出得s参数能直接用于时域仿真软件仿真吗?利用s参数的仿真能体现出反射带来的影响吗?我理解的s参数好像不包含时延信息啊。
 楼主| 发表于 2012-2-22 22:04 | 显示全部楼层
ring630 发表于 2012-2-22 21:47
% r; @2 Q2 ^4 H- c; h版主牛逼啊!8 M; \7 E$ ~# v# z8 A
顺带问几个问题:D
0 ~. d! x( U3 T! V% R" p1 ?2 L) R1,ansoftlinks的工作不是从layout中提取S参数吗?siwave也能提取s参数  ...
1 v6 r* u% n+ m0 u: s% p
; y, P6 c9 z5 b; Z( d
OK,逐一回复一下
  X3 S4 t% z7 O# W3 o" V( k9 `
0 R, c# @! v4 f8 i  _8 ]1.ansoftlink是不能提取S参数的,上面说了ansoftlink的主要做用是把layout文件转化为ansoft一系列仿真软件能接受的格式,仔细在看下介绍- w$ y7 q9 }3 p- b5 J9 ]+ o
0 E4 s6 _7 c8 \' O2 G4 _: o/ Z
2.SIWAVE和HFSS是都可以提取过孔类的S参数的,想比较而已,HFSS提取的参数更为准确,这个是跟软件不同的算法有关系的,HFSS是基于3D全波仿真器,考虑到电磁场在空间分部的3个维度,即(X,Y,Z),SIWAVE是2.5D的仿真器,它和3D仿真器不同点就是在某个维度上认为结构是均匀的,这样就减小的计算量,同时也节省了时间。HFSS和SIWAVE其实就是在精度和时间上的取舍,看你更看重哪个,选择精度就选择HFSS,选择时间就选择SIWAVE。只不过HFSS在使用时相对于新手来说比较难入门些,容易出错。' f2 H: z( v3 g  |) P2 e

& N4 Y: Y" n$ ]+ W& }% O3。SIWAVE和HFSS提取的S参数一般是可以直接用在时域仿真上的。另外S参数当然包含了反射信息,其中的S11指的就是回波损耗,也就是被测网络的阻抗不连续造成的反射,另外S参数是包含延时信息的,只不过在频域不叫延时信息,而叫相位信息,平时我们只用到S参数的大小比值较多,也就是db,而忽略了S参数有相位这么一说,你可以去找个关于S参数介绍的书好好看下。其实S参数表征的就是被测网络的幅频特性和相频特性。
0 V2 W' g6 j, L: h' q# V, w9 J
/ B4 W# A/ c- H$ q( k0 }: D. N
' c" x) N5 }0 z  S贴一张S参数的幅值和相位图,相信你能比较直观的理解
0 @4 {4 N6 j" l2 N
2 j+ M) ~- e3 D9 g
8 g* S4 g7 M- E+ ~ 1.jpg

三级会员(30)

Rank: 3Rank: 3Rank: 3

发表于 2012-2-22 22:17 | 显示全部楼层
yuxuan51 发表于 2012-2-22 22:04
* @7 S0 U8 A, K% I7 Z! c- OOK,逐一回复一下
  b! N5 x- q4 W% Z! e4 R) }* B/ B. K2 Z0 b4 V$ T" V% X4 _" [+ M
1.ansoftlink是不能提取S参数的,上面说了ansoftlink的主要做用是把layout文件转化 ...

( h8 G8 P1 @# |6 v: K: Z原来是这样,有了s参数相当于有了一切。7 e* L+ [/ @0 D
版主用过boardstation和qcd吗?: \( V4 c; [# I9 B
通过boardstation生成netural file 导入到QCD中,老是说找不到叠层信息。
6 n3 r' z  r5 }- D
 楼主| 发表于 2012-2-22 22:25 | 显示全部楼层
ring630 发表于 2012-2-22 22:17
1 V6 O& `) X( K: M: O* I原来是这样,有了s参数相当于有了一切。
' f$ }5 X! t0 o" P( n) Z, u版主用过boardstation和qcd吗?
/ l6 U4 K6 m- x0 s% s通过boardstation生成netural  ...
, q3 I8 O0 A$ i+ R
QCD是sisoft的软件吧,这个还真没用过,帮不了你了

三级会员(30)

Rank: 3Rank: 3Rank: 3

发表于 2012-2-22 22:49 | 显示全部楼层
仿真这条路不好走,要求的基础知识太多太深。0 V4 m( _" c7 A4 n0 }1 Q
版主在这个领域做了多久了?

四级会员(40)

Rank: 4Rank: 4Rank: 4Rank: 4

发表于 2012-2-23 17:14 | 显示全部楼层
仿真软件的使用并不难,电磁场理论比较难。。。。

三级会员(30)

Rank: 3Rank: 3Rank: 3

发表于 2012-2-24 14:52 | 显示全部楼层
那么 ansoft translators 又是做什么的?
 楼主| 发表于 2012-2-24 15:04 | 显示全部楼层
ring630 发表于 2012-2-24 14:52
+ T" J% {& i8 ^那么 ansoft translators 又是做什么的?
0 K% a+ x" _+ X" ?. I3 T1 O5 W; f
ansoft translators? 孤陋寡闻了,没听过这个,不是ansoftlinks么

三级会员(30)

Rank: 3Rank: 3Rank: 3

发表于 2012-2-24 15:28 | 显示全部楼层
面对一个公司旗下如此种类繁多的软件 我表示很崩溃
links5.0.jpg
translator6.0.jpg
translator5.0.jpg
 楼主| 发表于 2012-2-24 15:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 yuxuan51 于 2012-2-24 15:49 编辑 * P! G& ?8 Z1 P5 j
ring630 发表于 2012-2-24 15:28
& d2 p- g; n% x4 s3 g& \面对一个公司旗下如此种类繁多的软件 我表示很崩溃
$ x* k; ~& s( b9 A8 l' c
9 l! `0 n# q, _8 a& ^- ~
么有见过更没有用过啊,看样子也像是转化一些文件的,类似ansoftlinks的功能,他们家最新的软件包14.0版本也没有这个东西啊$ D* y% W' k1 _; u3 n
% N0 E5 E+ s8 M: F1 B! r# |* N
" Q& Z" i5 s2 g
1.jpg

三级会员(30)

Rank: 3Rank: 3Rank: 3

发表于 2012-2-24 15:54 | 显示全部楼层
yuxuan51 发表于 2012-2-24 15:42 ! E7 A. [5 r4 S
么有见过更没有用过啊,看样子也像是转化一些文件的,类似ansoftlinks的功能,他们家最新的软件包14.0版 ...
: D4 D2 U; X5 W. {7 }
应该是提供给其他PCB软件的插件7 X# d* v) x9 D$ R- e% m, u% t4 X
能够从其他厂家PCB软件中提取出S参数。
9 e0 g4 @1 |, h0 d4 T% R$ N) L7 f4 T' h老外给我的 但是他们的licence我不能用。。。
# Y& X, q  e. I# v% M' s$ a% M) _* p# W
这里在问一下版主大哥,Hyperlinx能从boardstation里提取s参数吗
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