近年、電子デバイスおよびシステムは、サイズ、重量、および供給電圧が減少していますが、速度、周波数、および回路の複雑さが増しています。電子技術者が回路図の知識といくつかの手計算だけで済ませていた時代は終わりました。今日では、周波数とクロック速度がもちろん、穴、曲がり、ボンド ワイヤ、誘電体材料、スタックアップ、ジャンクション、不連続性などの最小の物理的詳細もパッケージ、チップ、PCB、CPUや IC などの電子デバイスとシステムの性能に非常に大きな影響を与えます。たとえば、ISM および無線帯域で動作する CPU チップは、全く大量の電磁エネルギーを放射するアンテナのようになりました。、設計にヒートシンクが存在する場合は特にそうです。電子部品や回路を正確に特徴付けるには、電磁界解析を考慮するしかありません。
Solidworksでの電子設計解析
EMWorks は、Solidworks に完全かつシームレスに統合された、電子工学エンジニアにとって理想的な電磁ソリューションである EMS と HFWorks を備えています。設計に信号完全性、パワー インテグリティ、バッテリ管理、IC、RF IC、RF MEMS、電源、電力管理が含まれるかどうかに関係なく、EMS と HFWorks の組み合わせと CAD 統合により、最も複雑な電子デバイスとシステムを記録して解析することができます。時間と労力を節約できる、grabcad.com、www.3dcontentcentral.com、www.traceparts.com などの無料の CAD デポジトリから 3D CAD モデルを取得することもできます。
電子機器に EMS または HFWorks が必要ですか?
物理学の専門用語を使用すると:
- EMS はマクスウェルの変位電流を無視します。これは、静的および準静的なアプローチです。電場と磁場が切り離されます。したがって、EMS は、静電界および静磁界の計算、電磁誘導、渦電流表皮効果、近接効果、電磁パルス、および運動現象に対処します。 DC から ~ 1GHz までの周波数に有効です。
- HFWorks はマクスウェルの変位電流を考慮します。これは、電場と磁場が結合する全波アプローチです。したがって、HFWorks は、数百 MHz 以上の周波数の電磁放射、電磁波、電磁干渉、および電磁両立性現象に対処します。
エレクトロニクスとデバイスの用語を使用して、
EMS は、次の場合に使用されます。
- デバイスが波長に比べて非常に小さい場合。
- DC から数百 MHz の範囲の周波数の場合。
- 絶縁破壊と力を計算する場合。
- 電磁力または熱による構造変形を計算する場合。
- シールドが飽和が懸念される鋼を使用している場合。
- パワー インテグリティ、電源、電源管理、およびバッテリー管理を検討する場合。
- 静電容量、インダクタンス、および抵抗を計算する場合。
- 表皮効果と近接効果を調べる場合。
一方、HFWorks は次の状況で使用されるものとします。
- デバイスが波長と同等またはそれより大きい場合。
- 数百 MHz から数百 GHz の範囲の周波数の場合。
- 放射と遠方界を計算する場合。
- S パラメータ、たとえば挿入損失とリターン損失を計算する場合。
- インピーダンスと信号伝搬を計算する場合。
- TDR を計算する場合。
- クロストークと歪みを検討する場合。
- 信号完全性を検討する場合。
- 誘電損失と導体損失による熱を計算する場合。
- 共振挙動を研究し、品質係数を計算する場合。
次の例では、EMS と HFWorks を使用して電子デバイスとシステムをモデル化し、シミュレートする方法について説明します。
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