电子设计解决方案
Electronics Solutions
Ansys HFSS
Ansys Q3D Extractor
Ansys SIwave
Ansys Maxwell
Ansys Twin Builder
Ansys Icepak
Ansys官方微信
支持加速设计的电磁场、电路 · 系统仿真器和多物理场
仿真软件
尽在
Ansys
1
3
天线设计
5
物联网、可穿戴解决方案
无线电系统 /RF 电路
传导噪声
电机分析
6
7
8
9
无线充电
12
多域仿真
家用电子技术与计算
芯片 - 封装 - 系统
（CPS）
电气分析解决方案
芯片 - 封装 - 系统
（CPS）
热分析解决方案
Ansys 产品组成
通用桌面环境 (Ansys Electronics Desktop）
14
15
16
17
19
19、20
耦合仿真
20
高速并行求解
- Ansys HFSS
- Ansys RF 和 SI Option
- Ansys SIwave (Ansys ALinks for EDA)
- Ansys Maxwell
- Ansys Twin Builder
热流体分析
- Ansys Icepak
附加模块
23
23
25
26
27
31
附加模块
- Ansys Q3D Extractor, Ansys 2D Extractor
22
热流体分析
电磁场、电路和系统分析
21
电磁场︑电路
和系统分析
网格生成
20
高速并行求解
耦合分析
三维分析模型库 (3D Component Library)
网格生成
产品介绍
13
耦合仿真
热和 EMC 的权衡分析
11
三维分析模型库
10
耦合分析
变压器
通用桌面环境
EMC 解决方案
4
Ansys
产品组成
高级辅助驾驶系统 (ADAS）
、自动驾驶、互联汽车解决方案
各应用分析案例
各应用分析案例
32
33
33
34
2
各应用分析案例
各应用分析案例
高级辅助驾驶系统 (ADAS)、自动驾驶、互联汽车解决方案
Ansys 的工程仿真软件，通过仿真实现现象可视化，有助于高效生产具有更卓越安全性与连接功能的汽车。
道路与车辆间通信、车辆间通信
包括周围环境的分析
毫米波雷达
雷达模型的
高精度分析
天线特性、通信系统特性分析
安全、准确且经过认证的
嵌入式系统研发
包括中网盖板的
快速分析
EMC / 噪声管理
高精度
抗干扰能力
EMI
热管理
高效率
高速
提高电力电子等应用的热设计效率
画像
经过 ISO26262 认证的 Ansys
SCADE（高达 ASIL D 级认证）
电机
防碰撞雷达系统
软件、硬件协同研发
硬件系统验证 Ansys
Twin Builder
制动操作监控
SCADE Display
HMI 研发
SCADE Test
3
控制软件设计
SCADE Suite
使用 FMI 连接到车辆运动软件
从电机的特性分析，到控制电路、
逆变器等周边电路，支持实现
其中所包含的各种电机设计
系统级
支持的应用广泛，从电力电子
系统设计到多域系统的
1D CAE 环境设计均可
各应用分析案例
各应用分析案例
物联网、可穿戴解决方案
使用 Ansys 统一环境，工程师可以高速、高效地分析物联网环境中各种电磁场、热、结构等问题。
电磁场、电路 & 系统分析
无线供电
天线
IoT 设备的通信性能
完整系统
结构分析
设想跌落时的应力分析
包含人体在内的辐射特性
4
各应用分析案例
天线设计
不仅可以单独分析天线，而且还能对已安装天线的状态、以及两个以上的天线进行分析，由此，可以确定实际通信状态下的收发特性、并对天
线产生的电磁场现象进行可视化。
单天线设计（天线方向图的调整）
调整天线方向图
方向图
方向图长度 VS 回波损耗
天线布局研究
精心设计的外壳，功能强大的稳定网格生成，支持进行高精度的分析。
实际环境中的电磁场分布
回波损耗
方向图
硬件和软件改进的充分结合，使以前无法进行的分析变得可能。
5G 阵列天线分析实例
针对阵列天线精心优化的分析技术，可以高效快速地分析全尺寸阵列天线。而且，无需重新分析各天线元件的馈电条件，即可自
由调整，该软件提供了将馈电系统考虑在内的高级阵列天线设计环境。
天线之间隐性干扰的可视化
EMIT 采用独特的多保真度方法，能够预测射频共址干扰，
并迅速识别复杂射频环境中的问题、分析 EMI 原因。
考虑所有环境的天线分析
先进的天线环境仿真软件 HFSS SBR+ 能够迅速精确地预测电大平台上
安装的天线的方向图、近场及天线间的耦合。HFSS SBR+ 可分析天线放
置在具有数十倍乃至数千倍波长的平台上的性能。
天线周围环境的电磁场分布
5
各应用分析案例
各应用分析案例
无线电系统 /RF 电路
1/2 分频器
输入输出波形（考虑到第 64 高次谐波，采用谐波平衡法分析）
输出波形
CMOS PLL 合成器
对 1.5GHz 带高速锁定 PLL 合成器锁定前的情况进行瞬态分析，
包括 VCO、分频器、相敏检波器等在内的电路。
输出频谱
VCO 输出波形
输入波形
安装在 PCB 上的放大器
通过谐波平衡分析和 Push Excitation，获得电路板在实际
工作状态下的电流分布。
VCO 控制电压
功率放大器
分析大功率的放大器。
S- 参数
电路
S- 参数
输入功率 vs 输出功率
安装电路板
导体电流
Fractional N PLL 合成器
WiFi IEEE802.11g 系统仿真
以 802.11g 可以进行各种特性的仿真。
调制频谱
SNR 对 BER
该仿真使 PLL 合成器的结构设计变为可能。
标记图
相位干扰
振荡频率的变化
6
各应用分析案例
EMC 解决方案
在分析EMC相关的问题时，不仅需要分析噪声源的信号波形，还要对传导信号的导体和空间进行分析。简言之，EMC分析不是一种简单的分析，
但是，Ansys电子产品可提供集成型仿真环境，将系统电路仿真信号时域波形和电磁场仿真无缝连接，实现场路协同，从而高效地构建虚拟的
EMI、EMS测试。
干扰
通过查看实际的电磁场现象，确定噪声辐射的原因。这不仅是短
期策略，还可以用作新一代产品上游设计的反馈。
防护
通过采用平面波和静电放电枪等产生的输入波形作为电磁波信号
源，可以查看外部噪声在产品中引起的电磁场现象。特别是把静
电放电枪产生的输入波形作为信号源的分析，可以利用时间变化
评估其广度，从而适当地解决复杂的 ESD 静电问题。
车身受到手机电磁场的影响
个人笔记本电脑的抗辐射分析
摄像头的 3m 辐射电场强度最大值和方向性
7
@0.6ns
@0.7ns
封装 · 基板上的电流分布
印刷电路板的静电释放（ESD）分析
Ansys HFSS
Ansys HFSS
印刷电路板附近的电磁场分析
片上静电释放（ESD）的电流密度检查
Ansys SIwave
Ansys PathFinder
@1.25ns
各应用分析案例
各应用分析案例
传导噪声
在电力电子产品的设计研发中，随着开关设备的高频化、小型化、低损耗和效率要求日益严苛，噪声管理已成为一大问题。此外，SiC（碳化硅）
和 GaN（氮化镓）等已开始应用于设备中。此外，企业还需满足各 EMC 标准（IEC、CISPR、FCC、VCCI 等）的要求。
在这种情况下，虚拟 EMC 设计的仿真非常关键。
Ansys 传导噪声解决方案，针对开关噪声 / 开关元件特性、布线 / 衬底寄生效应、负载模型等三大传导噪声因素，它可以通过 Ansys 独特的电
路建模技术，利用特征提取工具实现半导体元件建模，并提取电路图中不显示的寄生参数（LCR），同时通过电磁场分析实现设备的精密建模。
通过仿真，工程师可以分析电气噪声的产生机制、传导机制，并确定噪声源和找出解决方法。此外，无需进行试验，即可在早期设计阶段抑制
电气噪声，从而大大削减了产品研发的成本和时间。
功能特点
・电力电子的 EMC 前期负荷设计
・电磁场分析和电路仿真的协同分析
・在设计时预测传导噪声，并扩展到辐射噪声验证
等效电路模型
Ansys Q3D Extractor
Ansys Maxwell
Ansys PExprt
各种电机、致动器、线缆
电感器、变压器、扼流线圈
母线
电源基板
半导体器件模型
电气特性
提取
寄生效应
提取
母线
特征提取工具
参数的
特征化
提取
数据表单
电路模型实例
IGBT、MOSFET
创建包含半导体器件特性、寄生 LCR、
器件电气特性的电路
输出特性 Vce-Ic
系统级开关
IGBT 平均模型
IGBT 基础动态模型
IGBT 高级动态模型
电压型三相逆变器传导噪声的仿真实例
LISN 噪声端电压（共模、差模）
8
各应用分析案例
电机分析
Ansys 的电机设计解决方案可提供一体化电机设计环境，能够开展电机设备、控制电路、逆变器等外围电路的特性分析。
采用电机专家设计工具 RMxprt 进行电机快速设计分析
通过电磁场分析软件Maxwell进行高精度电机分析
多物理场设计环境中的热学・结构设计
包括控制和驱动电路的系统级设计
电流波形
Current
20.00
Twin Builder7ANSOFT
Curve Info
U8.AMa.I
U8.AMb.I
特征计算
电机电磁场分析
Characteristics
Ansoft LLC
14.00
12.00
90.00
0.80
80.00
0.70
70.00
0.00
10.00
OutputTorque
Setup1 : Performance
0.00
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
RSpeed [rpm]
600.00
3.91
扭矩脉动
60.00
Time [ms]
80.00
Torque
100.00
Twin Builder7 ANSOFT
3.00
700.00
0.00
800.00
0.00
2.00
-50.00
速度特性
（扭矩 · 效率 · 输出 · 功率因数）
9
40.00
Torque
0.00
20.00
20.00
OutputPow er
Setup1 : Performance
0.10
100.00
50.00
Efficiency
Setup1 : Performance
0.20
2.00
150.00
30.00
Pow erFactor
Setup1 : Performance
4.00
Efficiency [percent]
40.00
Curve Info
0.30
OutputTorque [NewtonMeter]
PowerFactor
OutputPower [kW]
50.00
0.40
0.00
250.00
60.00
0.50
0.00
-20.00
300.00
200.00
0.60
6.00
U8.AMc.I
-10.00
IM3_1
0.90
10.00
8.00
损耗信息
Y1 [A]
10.00
机箱 · 风扇
冷却解析
1.00
0.00
0.00
20.00
40.00
Time [ms]
60.00
80.00
100.00
各应用分析案例
各应用分析案例
变压器
变压器广泛应用于变电站、消费电子等领域。近年来，随着 EV/HEV、风力发电、太阳能发电等行业技术的发展和革新，客观上要求与上述设
备配套的变压器具有更高的功率密度。在变压器的设计过程中，除须考虑变压器本身的磁通、电感等基本特性外，还需要综合考虑其可能引起
的 EMC 问题、本体与外围电路系统的兼容问题、电磁损耗引起的发热和电磁力引起的振动、噪声等问题，最终实现变压器的综合设计。Ansys
产品可为变压器的上述设计问题提供综合的仿真分析环境。
变压器屏蔽效能
频率特性对电抗器损耗的影响
２匝
（无屏蔽）
（有屏蔽）
静电屏蔽型变压器
线圈附近的电场强度分布
３匝
４匝５匝
600Hz
由于螺旋线圈的自谐振
阻抗（Z11）随频率变化的特性
变压器的磁饱和特性
5A
４匝
1000Hz
铁芯损耗分布
线圈 / 电路板电磁干扰
12A
铁芯的磁密分布（磁饱和度的可视化）
电路板和线圈
线圈附近的磁通密度分布
Twin Builder + Maxwell + Q3D Extractor
将电磁场有限元分析模型集成到电路分析环境
评估线圈对周围造成的磁场干扰影响
直流叠加电感特性
无钥匙启动线圈 /RF 天线、LF 天线
线圈变压器设计的多物理场分析（应力、热流体）
有自然对流时的电抗器热分析
Maxwell
HFSS
Dynamic Link
磁场分析
Maxwell
磁性能量分布
+
Icepak
热流体分析
Mises 应力分布
Maxwell
应力位移分布
+ Mechanical
LF 天线发送侧的设计
10
各应用分析案例
多域仿真
优化分析适用于设计的各个阶段，从部件的设计到整体系统的设计优化。Ansys 的系统仿真应用广泛，支持保证功能安全（ISO 26262）的代
码生成，支持符合国际标准（IEC61691-6）的建模语言（VHDL-AMS）、Modelica 语言以及 FMI 2.0 等。
Allocations
Functional
Architecture
Detailed Architecture
Software Engineering
过去通过与 MATLAB/Simulink 关联和
利用 RTW 代码来使用控制逻辑
SCADE：系统开发与快速原型设计
与保证功能安全（ISO 26262）的代码协同仿真
采用 VHDL-AMS 模型进行的车辆功能管理仿真
电流波形
力矩波形
速度加快灵敏度
详细的电动机驱动仿真
11
过冲灵敏度
考虑与运行环境温度的相互作用，提高变频器的效率
各应用分析案例
各应用分析案例
无线充电
Ansys 针对不同的无线充电实现方式均提供了有效的解决方案，包括电磁感应式、磁共振式、以及微波辐射式。
无线充电系统融合了电源技术和无线技术，两种技术均具有悠久的历史，将完全不同的两种技术融合在一起，绝非易事。例如，无线技术通常
是在 50Ω系统中进行设计，而电源系统则没有 50Ω系统之类的概念，因此无法直接使用 50Ω系统连接这两个系统。
Ansys 的无线充电解决方案从创建模型开始直到进行电磁场的可视化，实现了非接触充电变压器分析、共振型线圈分析，并可以进行各自的系
统仿真。
非接触充电变压器分析
共振型线圈分析
低频二维 / 三维电磁场仿真软件
高频三维电磁场分析软件
多域电路与系统仿真器
电磁场、电子电路及系统集成设计环境
系统仿真
变频器电路与整流电路的分析
Ansys Maxwell
Ansys HFSS
Ansys RF 和 SI Option
Ansys Twin Builder
三相电源
整流器
变频器
非接触充电变压器
电池
变频器控制
对应的产品
Ansys Maxwell
Ansys Twin Builder
对应的产品
Ansys HFSS
Ansys RF 和 SI Option
12
各应用分析案例
家用电子技术与计算
通过丰富的电磁场分析软件和高性能电路仿真器，从最尖端的电子设备设计所要求的电气特性抽取和模型生成到系统级评估，Ansys 均能提
供综合全面的解决方案，有助于提高产品速度、降低功耗和成本。
高速串行接口（SERDES）
可以实现从过孔、布线图案、连接器等信道构成单元的宽频带电
气特性的抽取到整个系统的差分 S- 参数分析、包括 IBIS-AMI 和
均衡器电路的眼图、BER、浴盆曲线，USB、SATA、PCI Express
等高速串行接口设计所要求的各种仿真。
过孔
（Ansys HFSS）
微带线
（Ansys 2D Extractor）
连接器
（Ansys HFSS）
对应的产品
・Ansys HFSS
・Ansys 2D Extractor
・Ansys SI Option
眼图仿真
（Ansys Designer）
DDR 内存接口
对应 PAM 4 的信号源
在 DDR 内存接口中，同时开关会导致电源干扰和抖动。使用 Ansys 产品，可以根据电气 CAD 数据对多比特的 DQ、DQS 和电源、接地特
性抽取、建模、SPICE、包括 IBIS 模型的芯片至芯片进行瞬态波形仿真。还可以自动生成 JEDEC 规定的写入周期的时序裕量报告。
对应的产品
・Ansys SIwave
・Ansys HFSS
・Ansys Q3D Extractor
DDR 安装电路板（Ansys SIwave）
DDR4 写入周期仿真和时序裕量报告（Ansys SI Option）
电源完整性分析（CPS 协同仿真）
可以优化封装、整个印刷电路板 PDN 阻抗抽取、平面共振分析、IR 降分析、电容器。另外，使用 Apache 产品生成的 CPM，可以在考虑芯片
内部特性的基础上抽取芯片—封装—系统整体 PDN 的阻抗，还可以进行瞬态波形仿真。
对应的产品
・Ansys SIwave PI / SIwave
・Ansys HFSS
・Ansys Q3D Extractor
・Ansys 半导体相关产品
VDD 干扰和建立时间
（包括 Ansys Designer、CPM）
电路板共振分析
（Ansys SIwave）
13
BGA 封装电势降
（Ansys SIwave）
PDN 阻抗分析
（Ansys SIwave）
各应用分析案例
各应用分析案例
芯片 - 封装 - 系统（CPS）电气分析解决方案
Ansys CPS 解决方案提供一种旨在解决信号、电源完整性和 EMC 问
题的芯片 - 封装 - 电路板协同仿真环境，可以无缝连接、易于使用且
准确度高。
芯片
芯片 - 封装 - 系统（CPS）解决方案
・芯片 - 系统双向协同仿真 / 调试
・易于使用的 CPS 通道连接，通过脚本功能自动执行
・工具之间的无缝数据库连接
・芯片 - 封装 - 电路板的联合系统分析可以实时进行整体性能检查
特征提取 · 模型生成
仿真
Ansys RedHawk CPA
Ansys CMA
封装
系统
（芯片 - 封装 - 基板）
Ansys SIwave
电路板
・CPM（Chip Power Model）- 面向电源完整性分析
S-S-参数
参数
Ansys
Electronics Desktop
Ansys CSM
・CSM（Chip Signal Model）- 面向信号完整性分析
・CECM（Chip ESD Compact Model）- 面向 ESD 分析
Ansys RedHawk/Totem-CPA
Ansys Chip Model Analyzer (CMA)
・用于芯片 - 封装协同仿真的 RedHawk/Totem 扩展功能
・面向整个 PDN 的电源完整性分析的 CPM 扩展功能
・优化芯片和封装
・轻松连接整个 PDN
・封装感知型片上电源完整性签核
・可将封装布局导入 RedHawk/Totem 界面
・同时实现芯片 + 封装布局设计结果的可视化
・生成用于 RedHawk/Totem 的静态、动态、增强型 RLCK 封装模型
・自动连接封装，支持导入 RedHawk/Totem
・每个凸点上快速准确地建模和连接
・无需物理设计，即可在设计早期阶段生成 CPM
・自动生成 SPICE 组
・AC・瞬态分析（芯片、凸点 / 焊盘、封装焊球、PMIC 输出的电压降及电流）
・支持 Linux 及 Windows 操作系统
・仿真引擎 Nexxim、Nspice（仅支持 Linux）
14
各应用分析案例
芯片 - 封装 - 系统（CPS）热分析解决方案
电子产品的使用寿命、可靠性与热源控制密切相关。深入分析从系统级到 IC 级等各方面、解决关键任务热问题。
芯片级
封装级
信号功率 EM
Ansys RedHawk-3DIC
待机漏电流
时序影响
3DIC 分析
CTA 生成
Ansys RedHawk CTA
芯片封装的热分析
芯片内的温度分布显示
布线的自发热分析
Ansys Icepak
系统级
Ansys SIwave
Ansys Mechanical
系统级热流体分析
温度分布、热传导率分布输出
DC 直流压降分析
焦耳热、热分布图
热量导致的应力分析
片上互连的应力分析
仿真结果
芯片内的直流压降 EM 分析
15
芯片 - 封装热分析
晶圆级封装中热量引起的互连应力分析
EMI/SSO 分析
各应用分析案例
电源设备不仅需要满足 FCC（美国联邦通信委员会）关于 EMC 的规定，同时还需满足热要求，以确保产品的稳定运行。
Ansys 仿真环境可以对多种物理场进行耦合分析，有助于详细了解各个物理场之间的相互作用。例如，通过仿真可以了解热、电磁场因素所造
成的系统整体电损耗，具体而言是：电源设备导体内部的电损耗导致发热，这会改变导体的电阻率，进而改变导体的电损耗。
Ansys Workbench 能实现 Ansys 产品之间的耦合分析，它能够立即显示和分析各个仿真结果，从而简化复杂的耦合分析、并提升其效率。
各应用分析案例
热和 EMC 的权衡分析
EMC 分析
在 Ansys HFSS 的电磁场分析结果基础上，为抑制电磁辐射，将初始设计的散
热风机通气孔（左）更改为许多小圆孔（右）。
EMC
修改设计前的 EMC 分析
初始设计的通气孔大小不符合 EMC
的规范
热
电源装置分析
噪声
修改设计后的 EMC 分析
把通气孔更改为小圆孔，大幅降低了
电磁辐射
热流体分析
Ansys Icepak 的热流体分析
为了解决 EMC 问题，改变了通气孔的形状，
因此当旋转速度为 3,500RPM 时，内部温度
无法维持在目标值（110℃）以下。
→ 无需提高转速即可避免此问题。
为 了 防 止 内 部 温 度 上 升，提 高 风 扇 转 速， 使用 Ansys Fluent 进行仿真，分析壁面附近
311Hz 时的 SPL 声压级升至 56dB（蓝线）， 的 局 部 压 力 湍 流 引 起 的 噪 声 源 的 空 间 分 布
与距离点声源 1m 处的声压级类似。
（左：具有涡粘性且有颜色区分的涡核区域，
右：500Hz 的声压级）
16
Ansys产品
Ansys为全世界用户提供CAE仿真工具，集成化的设计环境，实现了结构、振动、热、流体、电磁场、电路、系统、芯片等多域多物
理场及其耦合仿真，满足各个行业的仿真需求，帮助使用者提高设计效率和产品性能，降低成本。
Ansys
产品组成
流体仿真
结构仿真
Ansys Mechanical Enterprise
Ansys CFD Enterprise
结构仿真全套解决方案
流体仿真全套解决方案
Ansys Fluent
Ansys CFX
通用流体仿真
通用流体仿真
Ansys Polyflow
Ansys SpaceClaim
Direct Modeler
Ansys Forte
发动机燃烧仿真
几何建模 / 修改工具
Ansys Mechanical Premium
Ansys EnSight
粘性 · 粘弹性流体仿真
高级非线性应力分析、线性动力学仿真
通用后处理器
Ansys Mechanical Pro
Ansys FENSAP-ICE
通用的接触分析、传热、疲劳仿真
飞行器结冰仿真
Ansys LS-DYNA
Ansys CFD Premium
高级流体仿真
显式有限元软件，高级跌落 · 碰撞仿真
Ansys Autodyn
Forte
高级爆炸 · 冲击仿真
Ansys nCode DesignLife
Ansys CFD PrepPost
高级疲劳仿真（振动疲劳、高温疲劳、焊点疲劳）
流体仿真专用的前后处理工具
Ansys Motion
柔性多体动力学分析，齿轮、履带、链条建模，汽车运动学分析
Ansys Chemkin Enterprise
燃烧 · 反应专用流体仿真成套解决方案
Ansys
Chemkin-Pro
详细的化学反应仿真
Ansys
Energico
污染物预测分析
Ansys
Forte
发动机燃烧仿真
Ansys Sherlock
PCB 板和封装准确建模、电子设计和可靠性评估自动化设计分析
Ansys Model
Fuel Library
Ansys Additive Suite
燃料库
增材制造设计、数据准备、工艺仿真和微观结构研究
3D 设计
平台
Ansys Discovery
Ultimate
仿真数据与业务管理
Ansys Minerva
面向设计人员的全套解决方案
Ansys
Discovery
AIM
高性能仿真
Ansys
Discovery
Live
易于操作的
实时仿真
Ansys Discovery
Standard
用于仿真的成套
解决方案
Ansys Discovery
Essentials
用于建模的解决方案
Ansys
Discovery
SpaceClaim
易于操作的
直接建模
仿真数据管理及协同验证环境
优化
Ansys optiSLang
多学科优化设计工具
后处理
Ansys Ensight
通用后处理器
Ansys DesignXplorer
优化工具
Ansys SpaceClaim Direct Modeler
3D 直接建模器
Ansys Customization Toolkit (ACT)
客户定制化套件
Ansys HPC
高性能计算模块
Ansys Academic
高校计划
Ansys在世界各地建有功能完善的运营网络，不仅从事软件销售和专业化的技术支持与软件培训，还提供设计咨询服务和仿真设计服
务，为使用者提供业内领先的高水平专业化技术支持。
功能 · 噪声 · 可靠性分析
（半导体）
电子设计
RTL 级功耗分析与优化
Ansys HFSS
Ansys Path-FX
高频三维电磁场仿真
SPICE-Level 高精度时序分析
Ansys RedHawk-SC
Ansys Q3D Extractor
新一代 SoC 噪声与可靠性分析平台
面向电子部件的寄生参数提取
Ansys Totem
定制化电路与模拟 IP 的噪声与可靠性分析
Ansys SIwave
Ansys PathFinder
用于印刷电路板和 BGA 解决方案的 SI、PI、EMI 分析
芯片级 ESD 分析
Ansys Helic
Ansys Maxwell
二维 / 三维电磁场仿真
芯片级电磁串扰分析
Ansys RF and SI Option(Ansys Designer)
电磁场、电路与系统集成化设计仿真环境
电子散热仿真
Ansys Icepak
Ansys Twin Builder
Ansys Sherlock
（包括电力电子、电气、电磁、控制等）
PCB 板和封装准确建模、电子设计和可靠性评估自动化设计分析
嵌入式软件
系统可靠性 /
安全性分析
系统结构及脚本编写
基于 ISO26262/IEC61508 的质量
和安全性、以及可靠性分析
脚本编写研发支持工具，配备各种功能和安全规范、
并获得认证的代码生成器
Ansys
Twin Builder
机电一体化系统设计、仿真分析和优化
电气 · 电子系统热分析
可靠性仿真
机电一体化系统设计、仿真分析和优化
Simulink 和 AUTOSAR 模型的
差分分析 · 合并
Ansys
产品组成
Ansys PowerArtist
电磁场、电路 · 系统仿真
Ansys SCADE Suite
Ansys SCADE Architect
Ansys SCADE LifeCycle
Ansys SCADE Test
应用 · 使用周期管理支持工具
安全、高质量的结构设计支持工具
具有测试和覆盖区域评估功能的模型库
集成型测试环境
Ansys SCADE Display
安全、高质量的 HMI 编写研发支持工具
光学、虚拟现实仿真
材料管理
Ansys Granta
材料数据数字化智能管理方案
Ansys SPEOS
Ansys VRXPERIENCE
Ansys VRXPERIENCE
AV Solutions
Ansys VRXPERIENCE
Sound Dimension
基于物理的光学、人眼视觉仿真
自动驾驶解决方案
本目录以电子产品结构为中心进行功能说明。
关于下列附加产品，请参见各页面。
Ansys HPC / HPC Pack, Distributed Solve
Ansys SpaceClaim Direct Modeler, Ansys Alinks for EDA, Ansys Optimetrics
关于包含 Ansys Discovery Live 的 3D 设计解决方案产品（面向设计人员的 CAE 工具）
，请参阅相关产品目录。
虚拟现实和模块化平台
声音设计、分析、合成及声品质解决方案
截止 2019 年 12 月
通用桌面环境 (Ansys Electronics Desktop)
在电子产品的通用桌面环境（Ansys Electronics Desktop）中，电路与系统仿真器和电磁场仿真软件无缝连接，可以共享模型及变量，在
需要时自动执行各种电磁场仿真。设计人员可以在一个桌面上进行单个零部件及整个系统的仿真。
将所有仿真集成在一个界面上
从零部件设计到系统验证，支持各种需求。
通用桌面环境
电磁场 + 电路
电磁场 + 系统
耦合分析
特性抽取
优化分析
解决方案研究
EMS 分析
线圈、变压器设计
无线供电
SERDES 分析
天线设计
3D 电磁场
2.5D 电磁场
电子产品的通用桌面环境
电磁场 - 电路耦合
电 磁 场 仿 真 中 被 抽 取 的 高 精 度 电 路 模 型 可 以 直 接 与 完 整 电 路 仿 真 环 境 耦 合。除 高 精 度 的 波 形 分 析 外，还 可 以 进 行 各 种 各 样 的
EMI/EMC 仿真，如连接器或电路板上的布线导致的传导噪声或辐射噪声。
19
通用桌面环境 / 三维分析模型库 / 耦合仿真
三维分析模型库 (3D Component Library)
连接器、天线、芯片部件等所有应用中需要重复使用的分析模型都可以归档到“ 三维分析模型库 ”。模型库里不仅包含三维 CAD 信息，还
包括材料参数、边界条件、网格设置、变量列表等。
此外，模型库使用密码给模型信息加密，可以在保护知识产权的同时给第三方提供电磁场模型。因此，它支持整个企业中开展的协同设计。
把三维分析模型
制作成数据库
使用密码
加密
Coil1.a3dcomp
・只有求解器可以识别形状和材料信息
・所有分析结果都考虑模型图的结构和材料参数
三维分析模型库
加密模型
耦合分析
Coil1.a3dcomp
・无法显示模型内部的电磁场分布和网格信息
耦合仿真
耦合仿真
Ansys的电磁场、电路、系统仿真产品可以与Ansys的结构仿真产品，热流体仿真产品进行耦合仿真。通过Ansys Workbench可以使Ansys 的
仿真软件在集成的环境下使用，并将多个物理场相结合，从而实现多物理场解决方案。
电机多物理场耦合仿真
印刷电路板的热流体仿真
将 Ansys Maxwell 计算出的涡流损耗或者铁芯损耗数据输入流
体仿真软件 Ansys CFD，从而计算温度的分布以及映射的损耗。
将Ansys Slwave分析的损耗输入到Ansys Icepak，可以进行考虑到
Ansys Maxwell 和 Ansys CFD 的耦合仿真
涡流损耗计算
温度分布计算
Ansys Slwave 和 Ansys Icepak 的耦合仿真
焦耳热的热流体仿真。同时将Ansys Icepak分析出的温度分布结果
输入到Ansys Slwave，可以得出考虑到温度相关的直流IR降结果。
损耗
Ansys SIwave
铁芯损耗计算
Ansys Maxwell
温度分布
映射损耗计算
Ansys CFD
Ansys Icepak
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网格生成
电磁场现象由于反射、损耗、辐射等情况相互作用，因此非常复杂。若要精确地仿真复杂的电磁现象，精确的网格剖分则至关重要。Ansys
EBU 软件具有采用独特算法的自动自适应网格剖分（Adaptive Auto Mesh）技术，结合混合阶单元求解（Mixed Element Order Solution）
等功能，从而可高效精确地仿真电子产品。
自动自适应网格剖分
HFSS
Q3D Extractor
2D Extractor
Adaptive Auto Mesh 在分析电磁场的同时采用了最优化的
网格生成算法，可以自动地生成用于精确计算的网格。即
便工程师在不了解复杂电磁场现象的情况下，也能进行高
精度的电磁场分析。
Maxwell
SIwave
PlanarEM
Pass 1（初始网格）
（初始网格）
Pass 9（中间网格）
Pass 18（最终网格）
网格生成
混合阶单元求解
分析对象：微带线
HFSS
（最终网格）
Ansys HFSS 有限元求解时采用的基函数，可以根据需要自
由选择零阶至二阶。3 种基函数也可以在同一模型中混合使
用，对于电尺寸小的器件和电尺寸大的结构共存的模型，
可实现快速精确求解。
零阶基函数
曲线型网格
一阶基函数
二阶基函数
HFSS
曲线型网格单元（Curvilinear Mesh）的边缘可以是曲线，
以避免曲面模型被细密网格剖分。对于包含曲面的模型，如
振荡器这种曲面结构对性能影响很大的模型，可以实现高速
精确求解。
模型分辨率
HFSS
Q3D Extractor
Maxwell
普通网格
曲线型网格
PlanarEM
电磁场分析中使用的 CAD 模型可以不完全等同于原始模型，
对模型进行某种程度上的简化，可以大大提高求解效率。
使用模型分辨率（Model Resolution）可以指定生成的最
小网格边长，以快速实现模型简化。
将网格一边的
最大长度设定
为 10mm
21
将网格一边的
最大长度设定
为 5mm
高速并行求解
Ansys HPC / HPC Pack
网格生成 / 高速并行求解
并行与分布式计算
采用单个 CPU 很难满足高速仿真任务的要求，连接多个 CPU 实现高速的并行
与分布式计算工作势在必行。然而，若想通过硬件环境提升分析的速度，对应
Ansys HPC/HPC Pack 对各分析软件上的求解器提供并行分析技术，使其以最
高效率处理作业。
分析速度（倍）
的软件也需要进行算法优化。
核心数 vs 分析速度
核心数
通过多重分析提供分析速度的实例
分布式 / 并行处理的类型
Ansys
HFSS
分析技术
Ansys
Ansys
Q3D Extractor 2D Extractor
Ansys
SIwave
Ansys
PlanarEM
Ansys
Maxwell
Circuit
(Designer)
矩阵运算的并行处理
单节点多内核
整体封装的分布式分析
（注 1）
时域分解
（Time Decomposition）
（注 7）
区域分解
（Domain Decomposition）
分布式内存分析
分布式扫频
CG/DCRL/ACRL 的分布式
分析
单节点多内核及
多节点多内核
（注 3）
网络 / 终端分布式
（注 4）
矩阵运算
HFSS 瞬态求解器
（注 5）
电路分析
（IBIS-AMI、QuickEye）
注１：只支持通过 Q3D 求解器进行的封装分析。
注５：只支持 FEM 求解器。
Distributed Solve
（注 8）
（注 6）
注２：支持插值扫描和离散扫描。
注６：不支持隐式求解器。
注３：支持 CG/RL 分析的分布。
注７：只支持瞬态求解器。
注４：不支持 DCRL 分析。
注８：只支持涡流。
高速并行求解
GPU 加速
（注 2）
分布式求解器用于 Optimetrics 的分布式分析模块
通过分布式计算功能高速进行 Optimetrics 的参数分析、优化分析（Pattern Search）和统计分析。
这些分析原本是以独立的过程重复进行的，因此在并行处理时会变得非常高效。采用分布式求解器时，
由于要分配不需要节点间通信的处理过程，
因此分析速度的提高与分配数的比例大体上成线性关系。
Shift=0cm
・两个线圈的位置关系以变量名称 Shift 定义。
Shift=10cm
・从 Shift=0 cm 以 10cm 的步骤
对 Shift=40 cm 进行参数分析时
Shift=20cm
Shift=30cm
Shift=40cm
用分布式求解器对两个线圈的位置关系变量参数进行分布式分析。
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电磁场、电路和系统分析
高频三维电磁场分析软件
Ansys HFSS
Ansys HFSS 是可以支持从 DC 到光学等领域中所有频率的三维电磁场仿真器，通过业界标准的有
限元求解器等所有求解器，能够解决各种电磁场问题。高效的界面、自适应网格、面向大规模问
题的求解器、Ansys HFSS 可以提供综合的分析环境。
应用领域
・天线分析
・RF / 微波 / 毫米波分析
・信号 / 电源完整性分析
・EMC / EMI 分析
功能特点
准确可靠地分析各种问题
・无需简化 Maxwell 方程，即可进行保真度分析
・自适应网格自动生成用于高精度分析的网格
・除了有限元、矩量法、时域法和射线追踪等方法，可以根据
分析模型选择最合适的分析方法。
矩量法
混合模式法
射线追踪法
混合模式法
有限元法
混合模式法
时域法
HPC 技术
最大限度发挥高性能计算能力的最先进分析技术
域分解法 (DDM)
划分大规模分析模型的区域，使用多个计算机进行并行仿真。可与混合求解器一同使用
电磁场︑电路
和系统分析
无人机的正面、侧面雷达、
毫米波雷达
整车抗辐射性能模拟
GPS 天线分析
混合算法求解
有限大阵列
・适用于阵列天线等有限周期结构的功能
・自由配置单元
・利用分布式求解技术分析实际阵列结构
混合算法求解器使用了有限元法和矩量法，可以在不降低精度
的情况下大大减少内存占用和分析时间
・把阵列结构边缘的影响考虑在内，并进行高精度波束控制
单元设置界面
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实际分析模型
分析结果（方向图）
反射板：
矩量法
发射器
有限元法
抛物面天线
车体
矩量法
人体周围
有限元法
整车与人体
电磁场、电路和系统分析
根据分析用途的多种不同的求解器
Ansys HFSS SBR+Solver
・高效仿真超大规模电磁传播问题。仿真射线的多重反射时，可以考虑折射效果和相位
・计算射线、辐射增益、传播特性及电磁场分布
・可以导入 Ansys HFSS 得到的天线特性进行仿真
来自辐射源的射线
包含车体和保险杠影响效应的毫米波雷达
天线周围环境的电磁场分布
IE（矩量法）、PO（物理光学法）
高效仿真天线和电磁波的散射特性（RCS）
飞机的 RCS
RCS 特性
Transient Solver（瞬态求解器）
仿真时间响应的电磁场
电磁场︑电路
和系统分析
雷电击中直升机
ESD 枪向机箱注入噪声
实时 TDR 曲线
专门用于 PCB/IC 的 HFSS 3D Layout 仿真环境
HFSS 3D Layout 是一种专门用于层叠结构模型（如 PCB、IC）的仿真环境。
以 Stackup Editor 表示层叠结构，可以高效编辑布局。
此外，可以通过在布局上增加元件的 S 参数和等效电路进行电磁场仿真，因此能更详细地评估实
际的 PCB 电气特性。
另外，专门针对 3D Layout 的网格算法（Phi Mesh）可以快速生成网格。如果您拥有 Ansys HFSS
的 License，所有这些功能均可以使用。
24
Ansys RF 和 SI Option
电磁场、电路和系统综合设计环境
Ansys RF/SI Option 是在电路设计中增加了非线性电路分析功能的产品选项。在 Ansys 各种电磁场仿真器协同分析的综合环境下，用户可以进
行快速、高精度的电路分析和系统分析。用户可以选择使用最适合 SI 分析、RF 分析的接口及求解器功能。
应用领域
・信号和电源完整性分析（高速串行通道等）
・射频・微波电路（振荡器、放大器等）
・封装
Ansys RF Option
・无线系统（收发器等）
・EMI・EMC 分析
Ansys SI Option
・Ansys RF Option是面向射频微波设计、通用仿真电路的产品
封装。
・Ansys Electronics Desktop Prep/Post+ Ansys RF Option的组
合可用于进行射频 /微波电路设计到射频PCB、MMIC等平面天
线分析。此外，Ansys HFSS + Ansys RF Option的组合还能够
使用Ansys HFSS模型开展电路分析、设计。
・Ansys SI Option 是面向 IC、封装、连接器、PCB 等进行信号
完整性、电源完整性、EMI 分析的产品包。
・Ansys Electronics Desktop Prep/Post、HFSS 和 Ansys SI
Option 的组合，可以进行包括驱动电路和通道形状的瞬态波
形分析。开展波形分析时，可以从晶体管级、IBIS 或者理想信
号源中选择驱动电路，并把均衡器纳入考虑范围。
微波集成电路（MMIC）分析
高速串行接口的 SERDES 分析
功能特点
电磁场︑电路
和系统分析
高速、高精度的 Spice 仿真
・在包含 S 参数的电路中可以使用 Ansys 专有的状态空间模型，
实现高速、高精度的瞬态分析，这种分析受到被动性和因果关
系的限制。
电路和电磁场的无缝耦合
・与各个电磁场工具模型的动态链接功能，可以实现包括物理模
型在内的高精度集成分析。
・根据电路工作时的电流、电压条件，推送激励可确定电磁场仿
真的激励条件，从而获得设备实际工作时的电磁场分布。
Ansys
Electronics
Desktop
Prep/Post
封装和功能
原理图编辑器、布局编辑器
Ansys
RF
Option
Ansys
SI
Option
线性电路分析
电路 DC 分析
电路 Optimetrics 分析
TRL 实用程序
（注 1）
Smith 工具
滤波器综合工具
DDR Virtual Compliance Kit
系统分析
PlanarEM（矩量法、2.5D 电磁场求解器）
谐波平衡分析、振荡器分析、
包络分析
EMIT（无线电系统干扰预测软件）
电路瞬态分析
QuickEye/VerifEye IBIS-AMI 分析
HSPICE 引擎分析
2D Extractor GUI、求解器
HFSS Transient 求解器
（注 2）
（注 3）
与 Ansys 电磁场工具的协同分析
由 PlanarEM 和电路协同分析得出的天线辐射特性
25
（注 1）DoE（试验设计）除外
（注 2）如欲了解 2D Extractor 求解器，请参考 Ansys 2D Extractor 页面（第 24 页）
（注 3）如欲了解 HFSS Transient 求解器，请参考 Ansys HFSS 页面（第 21 页）
电磁场、电路和系统分析
面向电子设备的寄生参数提取软件
Ansys Q3D Extractor, 2D Extractor
Ansys Q3D Extractor、2D Extractor 可从电子部件的三维模
型中提取寄生参数（RLCG），生成 SPICE/IBIS 模型。可以
对母线、电源模块、半导体封装、连接器等模型进行 3D 建
模分析，以及印刷电路板 2D（截面形状）的配线模式和电
缆等分析时，该软件考虑了趋肤效应、损耗、表面粗糙度等
因素，从而进行高精度电磁场分析。
应用领域
・母线
・电源模块
・印刷电路板的配线模式、过孔、
焊盘
・IC 封装
・连接器
・触摸屏
・电缆、线束
・其他
功能特点
分析技术
通过准静态电磁场分析，可以从电场分析中计算电容和导电系数，
从磁场分析中计算电阻和电感。通过各分析和条件生成网格对象
和类型、分析物理现象，可以用少量的内存快速并准确提取 RLCG
参数。
耦合分析
能够与 Ansys Icepak 或 Ansys Mechanical 进行耦合分析。无论
分析对象包括焦耳热还是热应力，均可以在高精度热分析中进行
多物理场仿真。
功率损耗
Ansys Icepak
Ansys Q3D Extractor
Ansys Mechanical
CG 分析网格（边界元法）
Ansys Q3D Extractor
分析结果
RL 分析网格（有限元法）
2D Extractor
温度分布
除了 RLCG 矩阵之外，它还可以显示频率特性图、电流图、电位图、电荷图等各种形式。
此外，通过 RLCG 矩阵轻松生成各种格式的 SPICE/IBIS 模型。
电磁场︑电路
和系统分析
参数矩阵与模型生成
接地线上的信号电流密度分布与电流矢量（3D）
电容、导电矩阵（3D）
Z0、速度、延迟、衰减、
有效介电常数、有效波长（2D）
电阻、电感的频率特性（2D）
SPICE
IBIS
Touchstone
等
制造容差引起的差分特性阻抗的分布
（2D、Optimetrics：统计分析）
26
面向 PCB、BGA 封装的 SI、PI 和 EMI 分析软件
Ansys SIwave (Ansys ALinks for EDA)
Ansys SIwave 是面向印刷线路板和 BGA 封装的信号和电源完整性以及 EMI 分析软件。通过针对叠层结构的专用分析方法，可以在短时间内从
电气 CAD 导入的设计中执行 PDN 和多位信号分析。它还能够为 3D 电磁场分析软件生成 3D 实体模型。
Ansys ALinks for EDA 是一个可将第三方电子 CAD 数据输入电磁
场仿真软件的界面。如欲了解更多详情，敬请参见此图标的部分。
Ansys ALinks for EDA 通用
应用范围
・印刷电路板：单板、单板 + 扣板
・BGA 封装：wire bonding、flip chip、SiP、Pop
功能
封装和功能
功能
第三方CAD I/F
SIwave桌面（包括布局编辑、后处理）
Electronics桌面（包括原理图/布局编辑、后处理）、
支持HSPICE引擎分析
电路分析（瞬态、DC、Quick/Verif Eye、其他）
DC电流／电压（IR降）分析
DC电阻／电感提取
Leadframe 编辑器
电磁场︑电路
和系统分析
Multiphase VRM
平面谐振分析（计算谐振模式）
SYZ-参数分析（计算S、Y、Z参数）
频率扫描分析（计算频率扫描）
旁路电容器优化分析（PI Advisor）
使用Electronics Desktop中的SIwave求解器进行SYZ参数分析
RLGC参数计算（计算RLGC）
近场/远场计算（计算近场、计算远场）
平面波辐射分析（计算感应电压）
信号网络分析仪
阻抗 &串扰扫描时域
TDR Wizard、SI Wizard
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Ansys ALinks for EDA
Ansys SIwave-DC
Ansys SIwave-PI
Ansys SIwave
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电磁场、电路和系统分析
特点
EDA 版图设计风格的操作界面
与 Ansys ALinks for EDA 共用
Ansys Slwave 桌面采用最适合层叠结构的、类似 EDA 版图设计软件的界面。通过直观的鼠标操作，可以自由配置软件菜单、工具条和工作
区窗口，还可以灵活实现工作区设计的放大、缩小、空间移动和旋转，显示三维效果。
Ansys Slwave 的操作界面
3D 视图
第三方 CAD 接口
通用的 Ansys ALinks for EDA
支持的第三方 CAD
・ZUKEN 公司：CR5000、CR8000、CADstar
・Cadence：Allegro、APD、SiP Digital/RF、Virtuoso
（可直接导入 .brd、.mcm、.sip 文件）
・Mentor Graphics：Expedition、Boardstation、
电磁场︑电路
和系统分析
支持第三方 CAD 接口，导入的设计可在 SIwave 桌面进行编辑及各种分析，此外还可以自动生成用于完整三维电磁场分析软件的 3D 实体
模型。
3D Export
Boardstation XE、PADS
・Sigrity UPD
・CADVANCE
・CDS
・First START
・Gem Package
支持的格式
・ANF
・ODB++（有限制）
・DXF
・GDSII
・EDB
集成封装和电路板模型选择的网络
和指定范围（Ansys SIwave）
・XFL（JEITA LPB- 格式、G- 格式）
・IPC-2581
※ 为了将 .brd、.mcm、.sip 文件导入 Ansys SIwave，需要安装每个
Cadence CAD。但是授权不是必需的。
生成的 3D 模型（Ansys HFSS）
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主要分析结果
直流电流 / 电压（IR 压降）分析
在布局上的任意位置、网络、安装元件的端子设置电流 / 电压源，可以执行 IR 降分析、直流电阻分析、直流电感分析。另外可以将损耗分
析结果传输到 Ansys Icepak 中进行热流体分析，从 Ansys Icepak 中，用户可读取温度分布并考虑热对电导率的影响。（参见第 18 页）
自动生成电源层的电压分布和电流矢量图
在 SIwave 桌面上显示热流体分析的结果
层间谐振分析、扫频分析
可以根据多层 PCB 板上铜皮的形状和电容等元件的电气特性求解不同层铜皮间的谐振频率，显示各谐振频率对应的不同层铜皮间的电势差
（考虑相位变化）或电流 / 电压噪声源导致的各频率下不同层铜皮间耦合的电势差和任意敏感位置的耦合噪声频谱，用来做板上噪声干扰的
定性和定量研究。
电磁场︑电路
和系统分析
交流分析（SYZ- 参数抽取）
层间谐振频率和层间电势差（281MHz）
可在版图上的任意位置、网络、器件管脚上自动设置端口，短时间内抽取电源网络（PDN）的输入 / 传输阻抗（Z 参数）或多位并行总线信
号的 S 参数。提取电源网络阻抗的时候，还可同时执行去耦电容灵敏度的分析。可从分析结果中生成 Touchstone 文件或全波 SPICE 模型。
Full-Wave SPICE
Touchstone
六层 PCB 板电源 - 地间设置端口
29
分析结果：S- 参数（上），Z- 参数（下）
电磁场、电路和系统分析
RLGC 参数分析（Q3D / CPA 求解器）
可以通过 Q3D Extractor / CPA 求解器从 SIwave 桌面提取 RLGC 寄生参数。它支持印刷电路板和超过数千个引脚的大规模倒装芯片 BGA 封
装模型。从分析结果中，不仅可以生成 RLGC 参数矩阵，还可以生成各种格式的 SPICE / IBIS 模型。
HTML 的报告结果
所有网络的统计处理结果（左）
各端点的坐标和 RLGC 矩阵结果（右）
SPICE
IBIS
Ansys RedHawk netlist
部分回路 LR 引脚图
近场分析、远场分析
可在信号网络、器件管脚或版图上任意位置配置电流 / 电压源，对附近和远处的电磁场进行分析。如果将 Ansys SIwave 嵌入到 Ansys
Designer 进行场路协同分析，在电路中使用 IBIS/SPICE、Apache CPM 等电路模型，则可以分析得到接近实际运行状态的噪声源。可以进
行 CISPR22、25 等规范的虚拟测试，还可以配合近场测试结果，通过近场仿真结果对噪声问题进行定性分析，有助于缩短设计时间和降低
总成本。
电磁场︑电路
和系统分析
490MHz
940MHz
3 米远位置的电场强度谱（远场分析）
PCB 板上的磁场分布（近场分析）
30
低频二维 / 三维电磁场仿真软件
Ansys Maxwell
Ansys Maxwell 2D/3D 是用于电机、作动器、电感、变压器、磁性元器件等各种机电产品开发的电磁场仿真工具。求解对象的电磁场分布可以
直观地显示出来，具有自动计算电磁力、力矩、电感、电容等设计参数的功能，仿真结果可以方便地与实验结果进行对比。
Ansys Maxwell 具有直观易用的 GUI、自动自适应网格剖分求解器，确保稳定、高精度的求解，初学者也能与软件使用专家一样，用简单的操
作得到精确的仿真结果。
适用领域
・机电产品：
电机（旋转电机、直线电机）、发电机、作动器、延时开关等
・线圈：电感、变压器、电抗器、电磁阀 、感应加热器、无线充电、RFID、智能无钥匙启动等
・传感器：磁性传感器、磁性屏蔽、磁头、静电触屏等
・永磁体：充磁、退磁等
・其他：电容器、电缆、绝缘设备
功能和特点
求解引擎
・二维求解器（XY 平面求解、轴对称平面求解）、三维求解器
・磁场求解：静磁场、交流磁场（频率响应）、瞬态磁场
电磁场︑电路
和系统分析
・电场求解：静电场、直流传导场、交流传导场（2D）、瞬态电场（3D）
输出结果
・电磁场、能量分布（标量场、矢量场）
- 磁场、电场、电流密度、损耗、能量等通过
标量 / 矢量运算可以得出的任意物理量
・设计参数
- 电磁力、力矩、电阻、电感、电容
・图形、表格形式的数值输出、文本文件输出
各种功能
・支持多种 CAD 格式导入
（参见第 34 页 Ansys SpaceClaim Direct Modeler（Ansys
求解器
Magnetostatic
静磁场分析
Eddy Current
涡流场分析
Transient
瞬态磁场分析
Electrostatic
静电场分析
DC Conduction
直流传导场分析
AC Conduction
交流传导场分析
Electric Transient
瞬态电场分析
设计支持工具
系统仿真器
Maxwell QS
Maxwell
2D / 3D
2D / 3D
2D / 3D
2D / 3D
2D
2D / 3D
2D / 3D
2D / 3D
2D / 3D
2D / 3D
2D
2D
3D
3D
RMxprt / PExprt
Twin Builder
Alinks for MCAD）
）
・模型修复功能，自动修复导入的 CAD 模型
・与电路仿真器之间的电路和系统耦合仿真（Twin Builder）
・各种边界条件：对称边界条件、周期边界条件、绝缘边界条件、 ・作为偏置磁场和邻近磁场源与高频电磁场进行耦合仿真（HFSS）
阻抗边界条件等
・电机、变压器、电感设计支持工具集成 RMxprt/PExprt 标准功能
・各种非线性材料（各向异性材料、永磁体、层叠材料等）
・集成多域系统仿真器 Twin Builder 标准功能
・铁芯损耗（铁损）计算、矢量磁滞计算
・永磁体充磁分析、退磁分析
・运动分析、基于运动方程的动态响应分析
・与外电路编辑器之间的直接瞬态耦合仿真
・丰富的材料库：约 1600 种（截至 2018 年 1 月）
31
电磁场、电路和系统分析
多物理场电路与系统仿真工具
Ansys Twin Builder
Ansys Twin Builder 是专门用于大规模机电系统的多物理域系统仿真软
件。Twin Builder 可将电机及控制器的设计、驱动电路设计、模拟数字
控制设计等各种不同的技术综合在一起，实现多技术仿真解决方案。
特点
电力电子电路设计
采用电路、框图、状态机建模，可以简单地进行电力电子电路的基
本设计。适用于系统设计，能够包含 PWM 斩波和死区时间控制等
复杂控制算法和逻辑；同时也适用于辅助电路设计，能够考虑电流
尖峰和谐波等电气特性。
三相电压型 PWM 变频器
输出电流、输出电压
输出电流和输出电压的频率分量和谐波失真
半导体器件模型
独特的半导体器件模型（IGBT、MOSFET、二极管等），从详细的电气特性模型到平均模型无所不包。广泛应用于从电力转换器的发热 / 温
度循环到浪涌和传导噪声等各个方面。此外，还可以用数据表中的提取工具调整元件的特性。
电磁场︑电路
和系统分析
半桥式热耦合模型
详细模型的开、关波形
器件特性提取工具
多域仿真
不仅支持国际标准（IEC61691-6）中的 VHDL-AMS 模型描述语言和 Modelica 语言、FMI，还可支持电气 · 热 · 流体 · 结构等多域系统、
模拟 · 数字混合信号系统的仿真。 ※使用 Modelica 语言和 FMI 模型需要单独授权。
对应各种模型数据库
HEV 车辆系统的电源管理仿真
32
热流体分析
电气和电子系统流体仿真
Ansys Icepak
Workbench
Ansys Icepak 是面向电子设备设计人员开展流体分析的软件。
在统一 GUI 中即可实现建模、计算和结果确认。作为流体分析引擎，
它内置了 Ansys 基于有限体积法（FVM）的流体仿真软件“Ansys
Fluent”，其强大的计算稳定性获得业界一致好评。
应用领域
半导体封装、印刷电路板、外壳、电力电子、服务器等各种分
析对象的传导、对流和辐射热分析。
功能
Ansys Icepak界面
模型创建
通过配置块、板、线等对象，创建仿真模型。对象的移动和尺
寸修改也很简单。因为可设置对象的热量和热传导率等，即便
对于复杂的模型，也能轻松进行设置与管理。可连接到 ANF、
EDB、ODB++ 等 电 气 CAD 数 据、DesignModeler、SCDM
（Space Claim Direct Modeler），支持各种机械 CAD 数据。
形状、结构
热物理性质
热量（损耗）
环境条件
网格创建
流体
温度
计算热传导、
对流、辐射
通过搭载以 6 面体为中心的非结构化、多级网格生成器，自动
生成网格。同时生成固体、空间的两种网格。
计算
通过内置的 Ansys Fluent 执行计算。出色的可靠性和并行化效
率可有效实现加速。利用非稳态（瞬态）分析、多流体分析、
焦耳热分析、MRF（Multiple Reference Frame）功能进行结构
分析、化学分析、电路网格建模等计算。
使用电气CAD数据计算热传导率分布
耦合分析
支 持 与 Ansys HFSS、Maxwell、Q3D Extractor、SIwave、Twin
热流体分析
Builder、Mechanical、RedHawk 进行耦合分析。
支持多平台
不仅支持 Windows，还支持 Linux（Red Hat、SUSE、CentOS）
等各种系统。
进行多流体分析的液体冷却模块
电压（V）
以及电流（A）
与Twin Builder一同进行电源组件的耦合分析
33
0
（V）
电阻率
（温度相关）
DC焦耳热分析
热流体分析 / 附加模块
附加模块
第三方机械 CAD 接口
Ansys SpaceClaim Direct Modeler
Ansys SpaceClaim Direct Modeler（Ansys ALinks for MCAD）是把第三方机械 CAD 导入 Ansys HFSS、Ansys Q3D
Extractor、Ansys Maxwell 三维建模的接口。
支持的机械 CAD/ 格式
・IGES
・STEP
・ACIS (*)
・Parasolid
・Autodesk Inventor
・Creo Parametric（原 Pro/ENGINEER）
・AutoCAD（dxf、dwg）(*)
・CATIA V4/V5
・Siemens PLM NX
・NASTRAN
・Unigraphics
・Solidworks
・Inventor
各种 CAD
数据
Ansys HFSS
Ansys Q3D Extractor
Ansys Maxwell
桌面
(*) 标准功能
第三方电气 CAD 接口
Ansys ALinks for EDA
Ansys ALinks for EDA 是一种将第三方电气 CAD 数据导入到电磁场分析软件的接口。详情请参见第 27 页及以后的部分。
Ansys Optimetrics HFSS Q3D Extractor 2D Extractor Maxwell
参数分析 / 优化 / 灵敏度分析 / 伴随求导 / 统计分析
对产品设计要求高的，通过仿真软件进行调谐或优化分析非常重要。Ansys Optimetrics 是一种附加模块，具备参数分析、优化分析、灵敏度分析、
统计分析等功能，帮助快速实现以仿真驱动的产品设计。与各分析软件的桌面环境一起使用，提供简单而强大的仿真环境。另外，Optimetrics 带
有两个任务的分布式求解器，因此如果是 2 个分布式 Optimetrics 分析，无需附加许可证，可以直接执行。
功能
参数分析
・对从分析模型上设置的变量进行分析的值，创建表格，对表格中定
义的模型一并进行分析。
・参数分析支持通过分布式求解器进行的分布式分析，可以用 HPC 环
境缩短分析时间。
优化分析
分析者设置目标值，分析软件自动搜索满足该目标值的变量
值。目标值可以设置多个，还可以对各目标值进行加权。
目标值 设置
优化后
例：宽带天线的优化
目标 1：将～ 2.5GHz 的 S11 优化至 -3dB 以上。
目标 2：将 3.2 ～ 5GHz 的 S11 优化至 -8dB 以下。
目标 3：将 6GHz ～的 S11 优化至 -3dB 以上。
灵敏度分析
对分析模型中设置的变量值产生微小变化时的特性变动进
行分析，明确哪个变量对特性影响到什么程度，明确该影
响的程度。
统计分析
将与制造环境条件相同的变化设置为每个变量，进行一定
数量的分析，对实际制造产品时可能发生的成品率进行
Ansys Electronics Desktop Pre/Post Ansys Electronics Desktop 2D Pre/Post
附加模块
仿真。
在 Ansys Electronics Desktop 上运行所有产品、前 / 后处理专用的用户界面。除了分析功能（求解器），其他所有功能都可使用。
（Ansys Electronics Desktop 2D Pre/Post 可以使用的前 / 后处理功能是 Maxwell 2D、2D Extractor、RF/SI option、Twin Builder）
Ansys Electronics Desktop 2D Solver
提供在 Ansys Electronics Desktop 上运行的下列产品的求解功能
・2D Extractor ・Maxwell 2D ・Twin Builder
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Ansys中国
www.ansys.com.cn
info-china@ansys.com
400 819 8999
支持的平台
Windows 7 (64-bit Professional and Enterprise editions)
Windows 8.1 Update 1 (64-bit Professional and Enterprise editions)
Windows 10 (64-bit Professional, Enterprise and Education editions)
Windows Server 2008 R2 Standard Edition (64-bit)
Windows HPC Server 2008 R2 (64-bit)
Windows Server 2012 R2 Standard Edition (64-bit)
Red Hat Enterprise Linux (RHEL)
6.7 and 6.8 (64-bit)
Red Hat Enterprise Linux (RHEL)
7.1 and 7.2 (64-bit)
SUSE Enterprise Linux Server (SLES)
11 SP3 and SP4 (64-bit)
SUSE Enterprise Linux Server & Desktop (SLES / SLED)
12 SP0 and SP1 (64-bit)
CentOS 7.2
Ansys 中国
www.ansys.com.cn
400 819 8999
info-china@ansys.com
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