国防和航空航天电子

  在国防和航天领域,公司设计先进的电子系统,例如航空电子设备,线传飞控以及空中通信。电子元件应用在不同的多种领域, 包括:监视和雷达、天线、制导系统和无人驾驶空中车辆(UMAVs)。

通过HFSS进行的两层车顶安装的天线电场模式的分析

  这个行业的工程师面临的挑战和艰苦的操作环境有关,其中包括湿度水平波动显著,以及温度从50摄氏度到-20摄氏度大范围的显著波动。此外,所设计的电子产品必须符合业界内的高安全性和可靠性的标准,同时设计时重量要求严格,燃油消耗的指标要低,和对产品的生命周期有较高的期望。

安装在下侧战斗机上叶片天线的电场模式

  ANSYS软件的广度和深度意味着公司可以很容易地进行全面的多物理场模拟,并且能够进行跨学科的产品设计和优化。ANSYS技术减少了对物理原型和产品的虚拟仿真的要求,促进了设计和开发,使公司能够把他们的产品更快地推向市场。

  ANSYS为电子设计人员提供了各种各样的工程仿真工具,用于解决国防和航空航天行业遇到的问题。

安装在直升机上天线的电场模式

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热管理 热管理

对于航电系统和机载电子设备的热管理,ANSYS Icepak提供了能够执行自然和强制对流和辐射传热CFD模拟的功能。封装或电路板基板里的焦耳热效应可以通过SIwave的直接进口被纳入到设计分析中,其中SIwave是具有电源完整性仿真功能的ANSYS SI/PI产品。对于雷达或天线应用,在操作过程中产生的热负荷,可通过来自3 - D高频电磁模拟工具HFSS 的热负荷数据的直接进口导入ANSYS Icepak。

采用ANSYS Icepak进行天线罩的热管理分析

 

结构 结构

ANSYS产品提供了一个进行结构分析的综合解决方案,包含了一套完整的非线性及线性单元和一系列单元行为和材料属性。 ANSYS结构软件纳入了进行可靠性分析和应力分析的的工具。ANSYS的疲劳软件可用于模拟产品在预期循环加载条件下并且在产品预计的寿命范围内的性能。ANSYS软件还提供了一系列的隐式和显式求解器,使工程师能够模拟机械应力和应变,如跌落过程中的冲击和振动分析。

机载电子设备的随机振动分析

 

 

 

高频电磁场 高频电磁场

对于高频电磁的研究,ANSYS提供了HFSS,这是一个全波电磁场理想的求解器软件,用于仿真RF元件以及像雷达,微波天线等大型的复杂系统。SIwave软件分析复杂的当前盛行的印刷电路板及IC封装的电子产品,HFSS软件是唯一与ANSYS高速RF电路和系统仿真工具进行集成的软件。Designer RF能够使包括滤波器的合成、相位噪声、S参数评价和互调谐波在内的应用实现快速,准确的线性和非线性分析。

使用ANSYS多物理场进行微带连接的电磁模拟

 

 

功耗管理 功耗管理

新一代飞机在尺寸、重量和功耗管理方面的要求,向集成电路(IC)设计人员提出了诸多设计挑战,例如要求实现功耗优化、热管理和无故障可靠性等。由于功耗能决定储能或发电解决方案的尺寸和重量(以及运行条件下的系统耐久性),因此研发团队必须在设计的早期阶段即充分理解并管理功耗问题。这样才能构建低功耗系统,延长持续运行时间,或实现设备的微型化以提高应用效果。

设计中必须确保最佳的节电效果,同时避免不必要的芯片功耗,否则会导致电池电源过早衰竭或引起电气和散热稳定性问题。为此,ANSYS推出了针对航空航天与国防高级芯片设计应用的行业领先解决方案。子公司Apache Design的PowerArtist是一种寄存器传输语言(RTL)功率分析与优化平台,能够鉴别RTL级的改善情况,从而在不改变系统功能的前提下降低功耗。RedHawk是我们的全芯片电源完整性与验收平台,能够引入由ANSYS提取软件生成的封装与电路板电气模型,便于对系统环境进行考虑与分析。利用RedHawk分析得出的精确结果,设计人员可对IC封装方案实现彻底优化。

高级军用电子系统需要在非常有限的空间内集成大量电子器件,因此非常容易产生电磁干扰(EMI)问题。这些高密度的电子元件以及它们与高灵敏度传感系统的集成使得EMI解决方案的设计更具挑战性。RedHawk功耗与噪声分析工具能够分析组件活动,并仿真它们引起的电磁激励情况。Sentinel高级军用电子系统需要在非常有限的空间内集成大量电子器件,因此非常容易产生电磁干扰(EMI)问题。这些高密度的电子元件以及它们与高灵敏度传感系统的集成使得EMI解决方案的设计更具挑战性。RedHawk功耗与噪声分析工具能够分析组件活动,并仿真它们引起的电磁激励情况。

电子元件消耗电能的同时也会产生热量,因此必须将热量散出以避免过热和运行不稳定的问题。Sentinel-TI提供一种集成式的裸片/封装/电路板散热以及散热/机械应力分析解决方案,能够应对这一关键设计问题。该产品可利用RedHawk中的芯片散热模型(CTM)并提供高分辨率的裸片温度变化视图以及各层的温度曲线,这些独特功能使设计人员能够更深入地了解系统级温度对IC电迁移和泄漏功率的影响,从而实现更高的散热管理效果和可靠性。