隨著眾多生活中常見產(chǎn)品的電氣化程度不斷加速提高，市場對于更快速、更小巧、更智能的電子產(chǎn)品的需求也在快速增加，這也意味著工程師亟需迅速應(yīng)對日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)。

電子設(shè)備正在以前所未有的速度發(fā)展，我們可從以下指標(biāo)中窺探一二：4K電視（可處理4K視頻）可以支持1.4 GHz乃至更高的頻率范圍，這就需要快速傳輸大量數(shù)據(jù)。在這些系統(tǒng)中，一些關(guān)鍵屬性，比如信號干擾和時序延遲的可能性都在不斷增加。

隨著每一代新產(chǎn)品的推出，不斷縮小的印刷電路板（PCB）及組件需要更小的高速傳輸線（PCB上的走線）、并采用更緊密的封裝，產(chǎn)生噪聲和干擾導(dǎo)致信號問題的可能性也在增加。

與此同時，客戶要求新產(chǎn)品能夠更快供貨，這意味著工程師必須縮短設(shè)計和測試其最新創(chuàng)新產(chǎn)品的時間。如果對設(shè)計性能沒有絕對的信心就急于投入生產(chǎn)，寄望于這樣就能獲得最好的結(jié)果，就可能導(dǎo)致成本高昂的設(shè)計返工，并延遲上市進程。

而由Ansys技術(shù)支持的Autodesk Fusion 360信號完整性擴展可以解決上述問題。通過結(jié)合使用面向PCB設(shè)計的Fusion 360云端軟件平臺和Ansys市場領(lǐng)先的電磁仿真工具，PCB設(shè)計人員和工程師可以在流程的每一步深入了解其設(shè)計性能，從而提高他們對最終產(chǎn)品首次及之后每一次都能夠正常運行的信心。

Autodesk設(shè)計與制造部門行業(yè)戰(zhàn)略副總裁Srinath Jonnalagadda和Ansys產(chǎn)品管理副總裁Steve Pytel，一同探討了由Ansys技術(shù)支持的Autodesk Fusion 360信號完整性擴展將如何推動創(chuàng)新發(fā)展。

更出色的電子工作流程

Ansys和Autodesk之間的合作伙伴關(guān)系建立在打破產(chǎn)品設(shè)計流程中的工程壁壘、并向設(shè)計人員和工程師普及仿真技術(shù)的基礎(chǔ)之上。仿真驅(qū)動設(shè)計有助于更好地管理創(chuàng)新，并應(yīng)對日益增加的產(chǎn)品復(fù)雜性、更短的產(chǎn)品生命周期和不斷增長的消費者期望。

在Fusion 360中嵌入Ansys仿真技術(shù)，有助于擴展PCB設(shè)計人員研發(fā)智能消費類電子產(chǎn)品的能力，以便在設(shè)計流程中獲得電磁學(xué)領(lǐng)域的洞察。由Ansys技術(shù)支持的Fusion 360信號完整性擴展對PCB設(shè)計人員的價值主要體現(xiàn)在以下四個方面：

配置簡單：快速、輕松地輸入?yún)?shù)，然后選擇目標(biāo)信號進行快速和按需分析

阻抗匹配：管理和控制整個電路板上每個關(guān)鍵信號的阻抗，以獲得最佳的高速設(shè)計性能

信號洞察：分析您的設(shè)計信號，以檢查用于表征高速設(shè)計的參數(shù)，如信號延遲、走線長度、阻抗和耦合

視覺違規(guī)標(biāo)記：利用2D PCB設(shè)計上疊加的顏色編碼圖，直觀地識別任何潛在的阻抗或耦合問題

如何設(shè)計PCB中的信號完整性

當(dāng)我們談?wù)撔盘柾暾詴r，我們主要關(guān)注的是電信號是否沿著連接組件的走線移動，同時避免信號失真。在這個過程中，最重要的變量之一是走線的阻抗，阻抗是電路或組件對交流電的有效電阻。走線彎曲、不連續(xù)、反射和阻抗不匹配都會導(dǎo)致信號失真。對于給定的PCB，走線具有指定的阻抗值和公差，而這些值會受到走線寬度、走線材料、介電常數(shù)和層厚等變量的影響。

在設(shè)計或修改PCB時，工程師會輸入其所需的阻抗和公差參數(shù)。由Ansys技術(shù)支持的Fusion 360信號完整性擴展在走線上疊加了色圖，以指示走線是否在公差范圍內(nèi)。工程師可以立即查看走線中可能存在問題的地方（如不連續(xù)性），并可以移動走線（比如將走線拉直、或者將走線變寬、變窄），直至電路板上的所有走線都在顏色編碼所示的公差范圍內(nèi)。此外，該擴展還可以提供有關(guān)信號長度、發(fā)射器到接收器的時間、電感、電阻、電容、延遲等參數(shù)的數(shù)據(jù)。

當(dāng)達到了阻抗和公差要求，電路板就可以被用于研發(fā)流程的下一個步驟。由于已經(jīng)過Ansys電磁工具的驗證，工程團隊可以確信PCB走線部分的設(shè)計是可靠的。

該嵌入式集成基于Fusion 360的Ansys電子數(shù)據(jù)庫（EDB）導(dǎo)出功能，可輕松連接Ansys Electronics Desktop，并讓信號完整性/電磁（SI/EMI）分析人員能夠繼續(xù)對產(chǎn)品的電磁性能進行詳細的仿真以及生成報告。通過結(jié)合使用Fusion 360信號完整性擴展和Ansys Electronics Desktop工作流程，用戶可以在研發(fā)流程的所有部分嵌入電磁學(xué)分析，加速產(chǎn)品上市進程，保證電磁兼容性（EMC），以及提高創(chuàng)新敏捷性，從而研發(fā)更智能的產(chǎn)品。

為PCB設(shè)計人員帶來的益處

Fusion 360信號完整性擴展可在設(shè)計流程的早期階段為PCB設(shè)計人員提供走線的，近乎實時的信號完整性數(shù)據(jù)，避免了多個樣板的打樣和測試，以及成本高昂的設(shè)計返工，從而節(jié)省了時間和資金。在研發(fā)和制造智能互聯(lián)設(shè)備時，企業(yè)不僅可以滿足日益嚴(yán)苛的需求，而且能夠確信其PCB的信號完整性能夠滿足設(shè)計指標(biāo)。

審核編輯：劉清