Ansys Q3D Extractor 均流分析（電流分布分析）是一種基于三維準(zhǔn)靜態(tài)電磁場求解的仿真技術(shù)，主要用于提取復(fù)雜導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的電流分布、寄生參數(shù)（RLCG）、阻抗、串?dāng)_等關(guān)鍵電氣特性，廣泛應(yīng)用于電子封裝、PCB、線纜、連接器、功率器件等低頻電磁兼容與信號完整性設(shè)計(jì)領(lǐng)域。以下為詳細(xì)介紹：

原理

Q3D 采用有限元法（FEM）和表面電流法，結(jié)合自適應(yīng)網(wǎng)格剖分，對三維導(dǎo)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行電流分布求解。直流（DC）分析時(shí)，Q3D 通過求解電阻網(wǎng)絡(luò)，獲得各導(dǎo)體內(nèi)的電流密度分布和歐姆損耗。交流（AC）分析時(shí)，Q3D 能模擬集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，準(zhǔn)確反映高頻下電流分布的變化。通過這些分布，進(jìn)一步提取電感、電容、導(dǎo)納等參數(shù)矩陣，為后續(xù)電路仿真和系統(tǒng)級分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

流程

在 Ansys Electronics Desktop (AEDT) 環(huán)境中建立或?qū)肴S幾何模型。

為模型各部分指定材料屬性（如銅、FR-4、空氣等）和邊界條件。

定義電氣網(wǎng)絡(luò)（Nets）、端子（Terminals），指定電流源、接地等。

設(shè)置求解器參數(shù)（DC/AC/頻率掃描），選擇適當(dāng)?shù)那蠼忸愋汀?/p>

自動(dòng)生成自適應(yīng)網(wǎng)格，提交仿真任務(wù)，Q3D 進(jìn)行電流分布及相關(guān)參數(shù)求解。

仿真完成后，通過后處理模塊查看電流密度、場分布、參數(shù)矩陣等結(jié)果。

可進(jìn)行參數(shù)化分析、優(yōu)化、靈敏度分析及統(tǒng)計(jì)分析。

應(yīng)用

功率器件（如IGBT模塊）、開關(guān)電源、母線、連接器、線纜的電流分布與均流能力分析。

PCB 電源/地平面均流特性、回流路徑、電壓降（IR Drop）與電磁干擾（EMI）預(yù)測。

高速信號通道的阻抗、串?dāng)_、信號完整性分析。

電容式觸摸屏的電容矩陣提取與手指干擾建模。

生成精確的 SPICE 級等效電路模型，用于后續(xù)電路仿真。

主要特性

三維RLCG寄生參數(shù)提?。嚎蓪θ我鈴?fù)雜三維結(jié)構(gòu)提取電阻、電感、電容、導(dǎo)納矩陣。

自動(dòng)自適應(yīng)網(wǎng)格：保證高精度同時(shí)優(yōu)化計(jì)算效率。

多物理場耦合：可與熱分析工具（如Icepak）聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電-熱雙向仿真。

參數(shù)化與優(yōu)化：內(nèi)置 Optimetrics 支持參數(shù)掃描、靈敏度分析與設(shè)計(jì)優(yōu)化。

高性能計(jì)算：支持多核并行、頻率點(diǎn)分布式求解，顯著提升大模型仿真效率。

與電路仿真無縫集成：可導(dǎo)出 SPICE 子電路，與 HSPICE、Pspice 等工具協(xié)同仿真。

結(jié)果后處理

可在二維/三維視圖中直觀顯示電流密度、電場、磁場分布，輔助定位熱點(diǎn)、均流瓶頸。

支持查看和導(dǎo)出參數(shù)矩陣（RLCG）、阻抗、串?dāng)_、傳播常數(shù)等關(guān)鍵電氣參數(shù)。

結(jié)果可以表格、曲線、場圖等多種方式展示，并支持參數(shù)化結(jié)果對比與導(dǎo)出。

可進(jìn)行用戶自定義結(jié)果計(jì)算，滿足特殊分析需求。

與后續(xù)電路仿真、系統(tǒng)級建模工具無縫對接，提升設(shè)計(jì)閉環(huán)效率。

補(bǔ)充說明

Q3D 適用于 10 MHz 以下的低頻場合，尤其適合功率電子、信號完整性和電磁兼容設(shè)計(jì)。

可與 Ansys Maxwell、Icepak、Twin Builder 等工具協(xié)同，支持多物理場及數(shù)字孿生建模。

Ansys Q3D 均流分析，核心供應(yīng)商推薦：上海佳研

·愿景：成為國內(nèi)一流的工業(yè)軟件供應(yīng)商

·價(jià)值觀：以客戶為中心、合作共贏

·使命：讓研發(fā)更簡單

上海佳研成立于2009年，公司總部坐落在上海。同時(shí)在北京、深圳、香港、成都設(shè)有分支機(jī)構(gòu)和辦事處。

核心團(tuán)隊(duì)成員來自國內(nèi)外知名企業(yè)的核心骨干，擁有強(qiáng)大的項(xiàng)目仿真能力和豐富的CAE軟件支持經(jīng)驗(yàn)，為客戶提供最佳的產(chǎn)品解決方案和優(yōu)質(zhì)的技術(shù)服務(wù)。

業(yè)務(wù)主要聚焦在芯片、封裝、高科技、汽車、能源、化工、機(jī)械等行業(yè)，給用戶提供CPS最佳仿真實(shí)踐解決方案。同時(shí)幫助客戶搭建和完善仿真平臺(tái)，提升技術(shù)仿真能力，實(shí)現(xiàn)共贏發(fā)展。

三大核心業(yè)務(wù):

l一:是Synopsys全系列軟件以及Ansys(屬Synopsys旗下)全系列CAE仿真軟件、臺(tái)灣Moldex3D模流仿真軟件、PTC軟件、RedEDA系列軟件的代理商，為電子信息領(lǐng)域的研發(fā)企業(yè)和生產(chǎn)提供EDA&CAE解決方案。

l二:設(shè)計(jì)仿真服務(wù)(IC/封裝/PCB設(shè)計(jì)仿真服務(wù)，以及電子產(chǎn)品相關(guān)設(shè)計(jì)仿真服務(wù))和IC/封裝/PCB設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)與咨詢服務(wù)。

l三:工程服務(wù):PCB和封裝加工及測試式服務(wù)(基板加工、小批量SMT貼片/封裝生產(chǎn)/應(yīng)力/熱/信號測試等)。

上海佳研資質(zhì)榮譽(yù)

·Ansys2026 榮獲Ansys亞太區(qū)2025年度最強(qiáng)勁新業(yè)務(wù)增長合作伙伴

·Ansys2026 投資上海思朗，正在科創(chuàng)板IPO輔導(dǎo)

·Ansys2026 投資悅芯科技，正在科創(chuàng)板IPO輔導(dǎo)

·Ansys2025 成為Ansys partof Synopsys全球第二大合作伙伴

·Ansys2024 年度亞太區(qū)最強(qiáng)勁業(yè)務(wù)增長獎(jiǎng)

·Ansys2024 年度最佳合作伙伴杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)

·Ansys2024 年度 N&ET 業(yè)務(wù)最佳合作伙伴

·Moldex3D 2024 年度亞太區(qū)卓越合作獎(jiǎng)

·Ansys2023 年度亞太區(qū)最佳合作伙伴

·Ansys2023 年度最佳合作伙伴

·Moldex3D 2023 年度最佳市場影響力

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審核編輯 黃宇