完備的天線設計解決方案
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天線設計典型的設計過程可分為選型設計、詳細設計、樣機測試、產品定型和生產等五個階段。

EMSS公司提供了完整的天線仿真解決方案,為天線選型和詳細設計提供強大的電磁仿真工具:
天線設計與天線知識管理工具— Antenna Magus
基于矩量法的三維電磁場分析軟件—FEKO

上圖描述了Antenna Magus和FEKO這兩款軟件在“完整的天線設計、生產流程”中所處的位置,Antenna Magus完成由性能指標生成標準天線模型,FEKO軟件替代圖一中的綠色部分,在標準模型的基礎上通過設計修改實現天線性能最優化。
Antenna Magus具有針對天線設計的知識管理系統,可保存、管理天線設計過程中的所有數據信息,以實現天線設計知識共享與知識積累。甚至可以加入自己定義的天線模型,實現部門或單位內部的天線設計知識積累和共享。
下圖為Antenna Magus 與FEKO在飛機天線布局分析過程中的聯合應用示意圖:


天線設計與天線管理庫
Antenna Magus是全球第一款天線設計與天線知識管理工具,集成了天線設計、陣列設計、轉換器設計以及天線設計知識管理系統。


天線分析及天線布局
FEKO軟件是針對天線設計、天線布局、電磁散射與電磁兼容等問題開發的專業高頻電磁場分析軟件,基于矩量法(MoM),擁有高效的多層快速多極子技術(MLFMM)及實現各種算法的高效并行,并將矩量法與高頻分析方法(如物理光學PO、幾何光學GO、一致性繞射理論UTD等)完美結合,從而非常適合于各種形式、各種規模(電小、電大等)的天線設計:此外,FEKO軟件還混合了有限元法(FEM),能夠精確地處理具有復雜介質的天線問題。 FEKO軟件在電大尺寸問題的求解方面能力突出、優勢明顯。
全波、電大問題最佳求解方法——多層快速多極子法(MLFMM)

高頻方法——物理光學法PO、LE-PO大面單元物理光學法, 幾何光學法GO, 一致性繞射理論UTD, 多種混合方法(MoM-FEM、MLFMM-FEM、 MoM-PO、 MoM-GO)

混合方法原理 MoM-GO混合方法計算1GHz 機載天線 MLFMM-FEM混合求解汽車(含乘客)天線
天線分析案例
1、線天線
FEKO中矩量法可以采用線型基函數就可以對線模型進行快速而精確地處理、求解。FEKO在各種類型的線天線分析中都得到了成功的應用。

2、喇叭、反射面天線
反射面天線是常用的高增益、強定向性的大家族天線類型,常見的天線包括:拋物面天線、雙曲反射面天線、卡塞格倫天線、偏置天線等,饋源喇叭天線作為反射面天線的心臟,它的性能也直接影響天線總體性能。

3、貼片、微帶天線
FEKO提供的MoM/FEM、FEM-MLFMM混合方法,能快速計算復雜介質的微帶天線問題。另外,FEKO為縫隙耦合微帶天線提供格林函數計算磁流算法,計算更為快

4、陣列天線
陣列天線一般由多個天線單元(線、喇叭、波導裂縫、微帶等)組成。FEKO提供MoM及MLFMM求解電大尺寸陣列天線。對于微帶陣列中的多層介質FEKO采用平面分層格林函數求解,對于復雜有限介質的微帶天線FEKO采用FEM/MoM以及FEM/MLFMM求解。另外,FEKO中的PBC技術支持計算大規模周期陣列天線。

5、超寬頻帶天線(UWB天線)
寬頻帶天線的主要電特性(如增益、方向圖、輸入阻抗等)在一個較寬的頻段內保持不變或變化較小,常見的寬頻帶天線有平面等角螺旋天線、圓錐對數螺旋天線、多臂正弦天線等。

6、車窗天線(Windscreen天線)
FEKO基于矩量法開發了針對車窗天線的分析技術。1.精確考慮多層玻璃結構;2.精確計算天線單元耦合;3.精確計算車窗玻璃、天線與整車電磁耦合;4.支持天線的彎曲和旋轉。下圖是奧迪AU484車窗天線的分析:

7、天線+天線罩
天線罩分析是典型的電大尺寸問題,FEKO的MLFMM、MoM+FEM、MoM+MLFMM、MoM+PO/GO等非常適合處理天線罩問

天線布局
天線通常是安裝在載體上,載體往往會影響天線的輻射特性;此外,諸如飛機、船舶等載體上往往需要安裝很多副天線,天線之間不可避免地會相互影響,所以工程人員需要通過仿真分析確定平臺對天線輻射特性的影響,以及在大平臺上如何布置天線最為合理。
對于電小尺寸載體上的天線布局問題,FEKO中采取MoM進行分析;對于電大尺寸載體(如飛機、船舶、衛星等)上的天線布局問題,FEKO中可以采用MLFMM及多種混合方法分析。

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