静电放电（ESD）是一种自然现象，是指不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移现象，发生在操作者及其邻近物体之间。
由于这种放电会引起周边电磁场的变化而使得正在工作的电子电气设备出现误动作或通过器件对静电放电的能量吸收而造成设备损坏，所以国家制订相应的测试标准（国家标准为GB/T17626.2）来测试其可靠性，标准中详细描述了ESD试验的ESD发生器、试验装置、试验步骤及结果评价等。
在Ansys中可以实现ESD的虚拟试验仿真，但通常采用的是场路协同（频域+电路）的方式来进行，其实我们还可以用Transient算法在时域中进行ESD的仿真，下面以一个案例详细讲解。
HFSS中采用时域算法进行ESD仿真
ESD静电枪模型
在HFSS中，可以利用软件案例库中的模型来构建自用的ESD静电枪模型，案例查找路径：
Desktop→Open Examples→HFSS→EMIEMC
HFSS中采用时域算法进行ESD仿真
构建ESD仿真模型
HFSS中采用时域算法进行ESD仿真
仿真设置
在HFSS中进行ESD时域仿真时，需要采用Transient算法，将Solution Types切换为Transient，并勾选“Composite Excitation”，如下图所示。
接下来定义端口和边界，方法与频域算法HFSS一致，定义好的端口和边界如下图所示。对其中静电枪的激励端口进行时域波形设置，切换至Transient算法后，端口设置界面多出了Transient选项卡，激励波形就在此选项卡中设置，本案例采用Dataset数据，激励幅值可以调整，如下图所示。
然后添加求解设置，设置最大迭代次数、Transient Solver的类型、仿真时间以及保存时域场结果等，如下图所示。
HFSS中采用时域算法进行ESD仿真
结果分析
当PCB电路板中的信号走线无工作信号时，在两条信号走线的端口上感应出的时域电压波形如下所示，最大感应电压达到了140mV左右。
当在信号走线端口输入一个正弦波信号时，在输出端口输出的时域波形将出现波动，如下图所示，最大波动幅值在60mV以上，如下图所示。
在t = 1.4ns时，观察静电枪激励时模型的横截面场强，如下如所示。金属外壳由于缝隙的存在，使得电磁场可以耦合至外壳的内部，从而PCB电路板上的信号走线感应出噪声电压，影响设备的正常工作。
HFSS中采用时域算法进行ESD仿真
总结
本文介绍了如何在HFSS中采用时域求解器进行ESD仿真的方法和思路，构建了简易版的ESD虚拟测试模型，可快速对板级设备进行ESD性能评估，找到易受ESD影响的信号网络或部件。由于ESD虚拟试验仿真是系统级的仿真，涉及电磁场多尺度的分析，对仿真电脑硬件要求较高，但若硬件允许，可以考虑构建与国标一致的设备场景进行仿真，此时与测试结果进行对比分析。
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