高科技行业仿真

高科技行业是当今经济发展中增长最快、竞争最激烈的领域之一。技术飞速发展，制造商必须持续创新才能保持竞争力。缩短设计周期、降低开发成本并采用新的工作方式，是赢得并保持市场领先的关键。

仿真技术使工程师能够在制作原型之前分析设备性能，并按设计要求与法规进行优化。在开发周期的前端进行分析，工程师可在早期发现并定位潜在问题，并在成本激增前迅速解决。虚拟测试可减少甚至替代物理测试，降低对昂贵原型的依赖，加速开发进程。

达索系统旗下 SIMULIA 品牌提供覆盖多物理场的仿真工具组合。仿真技术可无缝集成行业标准 EDA/CAD 流程，以及 3DEXPERIENCE 平台上的其他达索系统工具，实现一体化建模与仿真 (MODSIM)。

高科技行业解决方案主要优势

缩短上市时间

缩短开发周期，赢得竞争优势

降低开发成本

通过减少设计迭代和物理原型，将成本控制在预算之内

性能优化

开发满足并超越需求的创新产品

虚拟测试

通过虚拟认证加速分析并确保合规

电磁仿真

高科技设备覆盖从直流、低频到毫米波乃至光子的全电磁频谱。SIMULIA 仿真组合包含行业领先的低频与高频电磁求解器，并提供 PCB、线缆等专用工具。

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结构仿真

结构仿真用于评估设备在跌落、振动、浸水等日常严苛场景下的耐用性仿真可在不制造并破坏物理原型的情况下重现潜在损坏场景。疲劳仿真还能预测连接器等部件在多年、数千次循环后的性能退化。

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机电仿真

机械部件既作为传感器，也用于提供声音、振动及触觉反馈。机电仿真可对这些部件进行分析并优化其性能。结合声振耦合仿真，还可识别振动部件及共振引起的噪声源。

热仿真

电气损耗会产生热量，可能损坏器件。对内部空间紧凑、无法安装风扇的手持设备而言，热量管理尤为困难。电磁-热耦合仿真可精确预测设备运行时的温升，包括气流及散热器、风扇等冷却措施的散热效果。

生物电磁学

法规对人体可承受的电磁辐射暴露量有严格限制。通常采用比吸收率 (SAR) 等指标来量化暴露水平。仿真可在标准测试体模或真实人体模型中，按实际使用场景计算 SAR。仿真可显著降低后期测试才发现违规的风险。

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面向高科技的一体化建模与仿真

传统模式下，设计师与分析师分属不同部门，彼此孤立。这导致信息传递低效，问题往往后期才暴露，修复成本高昂。一体化建模与仿真 (MODSIM) 打通设计与分析，实现数据无缝交换、实时更新，并可在开发任何阶段评估设计性能。

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虚拟认证

为降低认证时间与资源成本，监管机构日益接受仿真结果作为物理测试的补充或替代。可靠的仿真结果可显著减少获取 FCC 等机构认证所需的物理测试次数。

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电子设计自动化工作流程集成

仿真技术可轻松集成到行业标准 EDA 流程中，用于 PCB、封装及芯片设计。自动规则检查器可分析版图并高亮潜在的信号完整性、电源完整性 (SI/PI) 及电磁兼容性 (EMC) 问题。版图可进一步导入 3D 仿真，发现其他方法难以捕捉的复杂交互问题。

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电子设计分析

数据速率提升与微型化趋势使电子设计更具挑战。更多通道与器件被压缩至更小空间，串扰及 SI/PI 问题风险随之增加。为降低误码率与干扰风险，布局阶段需同步考虑 SI/PI 与 EMC。

电磁兼容性

电磁兼容性 (EMC) 指设备在不受潜在干扰且不对其他系统产生干扰的情况下正常运行的能力。EMC 仿真可利用虚拟原型复现 EMC 测试场景，无需制造物理原型。这加速了分析流程，降低问题晚期暴露导致项目延误的风险。

电池工程

电池通常是设备中体积最大的部件之一，最大化其容量对延长续航、缩小体积和减轻重量至关重要。仿真帮助电池工程师设计安全、可靠的电芯，并全面掌控设备内部热管理。通过虚拟孪生体可安全测试短路、冲击、膨胀等危险场景；BIOVIA Materials Studio 还能分析电极与电解质化学特性。

通信基础设施仿真

无论公网还是专网，都需要强大的骨干网络。复杂环境中大量无线设备争抢频谱，确保高速、无干扰的数据连接极具挑战。仿真可用于设计从路由器到发射天线的后端设备，并作为完整系统的一部分优化其性能。EMC 性能、信号完整性、电源完整性与散热冷却均可通过集成流程统一分析。

仿真正推动 5G 部署与 6G 研发，使设备与系统工程师能够在构建物理原型前全面评估系统性能。通过仿真可在城市街道、智能工厂等复杂环境中映射网络覆盖，识别不同场景下的弱覆盖区域并优化天线布局。

消费类设备仿真

消费电子是高科技行业最重要的细分领域之一。该市场竞争激烈，用户期望设备更快、更高效，同时更小、更轻、更便宜、更时尚。为保持竞争优势，需要快速迭代将产品推向市场，并最大限度降低合规测试失败风险，避免延迟、昂贵重设计及召回。

从智能手机、笔记本到可穿戴与智能产品，领先的消费电子制造商均通过仿真替代耗时昂贵的物理原型，实现虚拟测试。在真实设备的虚拟孪生体上即可分析性能、EMC、散热和耐久性，提前暴露潜在问题并快速解决。产品可更快、更低成本上市，并更有信心满足真实世界用户需求。

半导体封装

集成电路 (IC) 芯片通过封装实现保护，并可安装于印刷电路板 (PCB)。封装需确保信号经引脚或 BGA 焊点，在 PCB 数据通道与 IC 之间无损传输且无干扰。

电子工程师在半导体封装设计中运用仿真，可精确模拟电流在插座与封装中的传播，识别潜在信号完整性 (SI) 与电源完整性 (PI) 问题。仿真可在虚拟环境中复现 TDR、眼图等标准测试，无需构建原型即可发现问题。电磁-热耦合仿真还能对封装散热进行建模，优化散热器和风扇布局。

热性能与电子冷却

微型化使功率高度集中，导致互连和电池等部件产生大量热量。识别热源与散热路径是融合电磁、热力学与流体力学的多学科问题。多物理场耦合仿真帮助工程师精准定位热源并设计高效冷却方案。

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