林翰轩-EMI精准量化仿真探索 -- 大小尺度共存的 HFSS 建模挑战与 EMIT 射频抗扰仿真应用.pdf

1、2025 ANSYS,Inc.EMI 精准量化仿真探索 大小尺度共存的 HFSS 建模挑战与EMIT 射频抗扰仿真应用中兴通讯股份有限公司EMI 精准量化仿真探索大小尺度共存的 HFSS 建模挑战与EMIT 射频抗扰仿真应用目录目录CONTENTS产品问题提出1问题解决思路2仿真实践情况3实践效果评价4PART 1产品问题提出PART 1产品问题提出实验现象：WIFI覆盖流量测试，加上散热片，导致同样覆盖距离的吞吐量大幅下降（37%）；在大部分设备RX测试时均出现类似现象，严重影响设备覆盖性能。远距离流量测试数据产品形态794Mbps500Mbps仿真方案探索基点：信号向高速化发展，EMI问题

2、愈发严重，制约CPE家端产品WIFI覆盖性能，高速信号特性有四种特质。面对低量级EMI问题，亟需 大小尺度模型共存 的 系统级仿真方案 提供优化指导。干扰成因复杂性 辐射路径多样性 特定走线依赖性PCIEUSB3.0SerDesDDRPART 1产品问题提出 低量级EMI辐射仿真方案 极高要求！高速信号四类特性PART 2问题解决思路高速信号的四种特性，对于精准的量化仿真提出了需求：干扰成因复杂性 信号源模型准确性 辐射路径多样性 系统建模准确性 特定走线依赖性 大小尺度共存方案 低量级EMI辐射 低量级仿真准确性ANSYS 平台的 HFSS&EMIT 工具实现 大小尺度模型共存 的 系统建模

3、 量化仿真方案PART 2问题解决思路PART 2问题解决思路利用HFSS&EMIT 建立大小尺度共存模型，实现简易化、快速化、精准化的完整建模3D LayoutHFSSEMITPART 3仿真实践情况PART 3仿真实践情况两层板、四层板PCIE/DDR/Serdes对RX灵敏度影响仿真两层板、四层板建模：系统要素全包含 的 完整体系建模。类型结构散热片PCB天线EMIT 模型两层板壳体对位散热片、馈线PCB+仿真线路天线对位EMIT 波形+模型四层板壳体对位散热片、馈线PCB+仿真线路天线对位EMIT 波形+模型PART 3仿真实践情况项目多余网络删除过孔、PAD简化缺陷地简化网格数对比简

4、化前原始网格：961万简化后优化网格：623万时间、内存需求对比236G内存,73hours 54mins 简化前 简化后118G内存,55hours 52mins 内存优化 50%，仿真时间优化 24.4%简化后S参数误差基本在2db-80db精准建模、简化建模、HPC加速快速仿真仿真优化方案 精准、简易、快速：PART 3仿真实践情况两层板、四层板PCIE/DDR/Serdes对灵敏度影响仿真仿真结果：HFSS&EMIT 表现出“很高的仿真准确度”。类型走线、天线隔离度EMIT灵敏度、电场实测准确度对比两层板隔离度=61.898.9dB灵敏度=-xx.8dB仿真2G=-xx.80dB实测2

5、G=-xx.00dB2G仿测误差=0.21%仿真5G=-xx.82dB实测5G=-xx.00dB5G仿测误差=2.39%四层板隔离度=67.1120.4dB灵敏度=-xx.88dB仿真2G=-xx.88dB实测2G=-xx.70dB2G仿测误差=0.19%仿真5G=-xx.24dB实测5G=-xx.20dB5G仿测误差=1.14%PART 4实践效果评价PART 4实践效果评价两层板、四层板PCIE/DDR/Serdes对灵敏度影响仿真优化收益：感谢 ANSYS 助力解决业界大难题！优化前 远端流量=500Mbps优化后 远端流量=713Mbps 500 Mbps713 Mbps优化前优化后A

6、NSYS助力WIFI性能提升 优化前后对比流量提升 42.6%工具使用：HFSS+EMIT+HPCPART 4实践效果评价通过此次仿真方案的实现，干扰形成机理、可视化优化，产品对屏蔽罩的依赖性大幅下降优化收益：仿真助力缩减产品成本，复杂问题的解决，有形无形收益可观PART 4实践效果评价通过此次仿真方案的实现，干扰形成机理、可视化优化，产品对屏蔽罩的依赖性大幅下降优化收益：仿真方案、平台化方案推广，助力组织进步2025 ANSYS,Inc.感谢 ANSYS 工具平台，感谢 A