從微晶片到任務的軍事電子模擬

現今的軍人和他們在陸地、海洋、空中和太空等所有領域中使用設備之間的連接前所未有。在嚴酷的關鍵任務環境中，提供這種連接的電子系統必須輕巧、實用、低功耗、堅固且可靠，足以抵禦網絡攻擊以及具有挑戰性的物理和電磁環境。

設計該設備的工程師被迫在眾多規模上平衡這些競爭性需求，這些需求包括：

• 微電子設備
• 將其集成到平台上的設備，例如飛機
• 在複雜任務中使用的平台

模擬扮演著關鍵性的作用，在幫助工程師克服這些複雜的需求，更有效地維護設備，以更快地且更低的成本提供現代化和創新，所有這些都可確保軍人始終處於威脅之前。

關鍵任務電子設計的硬體安全性和熱可靠性

對現代安全硬體的最強威脅來自旁路攻擊，這是基於硬體的攻擊，攻擊者在其中試圖洩露密碼設備及其內容的狀態。

旁路攻擊的主要類型包括：

• 功率噪聲-功率電流的變化會在功率傳輸網絡和矽基板中產生噪聲
• 熱量排放-內部運轉產生的熱量信號
• 電磁輻射—電場和磁場

透過對晶片的微體系結構的早期RTL分析，邊通道洩漏的量化和安全性驗證，了解如何通過模擬來使硬體更安全地抵禦攻擊。

改善PCB性能和可靠性

驗證電子產品的傳統「測試－失敗－修復－重複」過程佔產品開發成本的73％。集成的多物理場模擬工作流程已證明可將設計週期時間減少24％，以及將安全測試週期減少36％。

了解如何透過將關鍵應用（PCB設計、EMI / EMC、電源和信號完整性、DC熱、結構完整性、可靠性和製造能力）集成到通用模擬工作流程中來實現這些節省。

天線安裝性能的建模與模擬

天線是至關重要的通信組件。但是，由於它們通常是孤立設計或在理想條件下設計的，因此在現實世界中運行時會面臨多重挑戰，包括：

• 在現實的平台上安裝天線會影響整個RF系統性能
• 天線與其他已安裝的天線耦合，會對它們的運行產生負面影響
• 已安裝天線的本地環境（例如，在城市中較高、密集建築物所產生的「城市峽谷」中）會減慢或阻止傳輸

克服這些挑戰可能需要在跨越五個或六個數量級的尺寸範圍內進行高頻電磁分析。這可能包括擴展數以千計的電子波長的完整平台。

學習最先進的模擬工作流程，以綜合、宏觀的角度分析高性能天線和陣列的安裝性能，從而在預期的安裝環境中所造成的系統影響。

從CAD到聯合站點

由於以下挑戰，模擬整個飛機或車輛平台的射頻干擾是令人生畏的：

• 非水密幾何
• 獲取有效的天線詳細信息
• 集成來自許多工程功能的系統級信息

透過將基於物理的求解器與系統級的行為模型相結合，可以最有效地應用方法，從而獲得可平衡計算資源的可靠模擬結果。了解如何透過對超大型平台進行模擬來實現寬帶聯合站點緩解。

將基於物理的高保真模擬與數字任務模型集成

在建模和模擬金字塔中整合基於物理學的準確性，可確保對關鍵任務技術進行最快、最高保真度的評估。

從金字塔的底部上升至頂點需通過以下步驟：

• 高精度的基於物理的組件和子系統模擬
• 使用衍生的系統降階模型和「系統的系統」將組件模擬數據集成到系統級模型中
• 利用基於物理的系統數據的持久準確性進行任務評估模擬

了解如何將高保真、基於物理的模擬與任務模擬器及兩個真實案例結合在一起，其中包括CubeSat熱分析和Ka波段SATCOM天線。

（資料來源：https://www.ansys.com/blog/military-electronics-simulation）