相控陣天線設計

HFSS軟件針對現代相控陣天線的設計需求，提供了從模塊到整機系統的設計平臺，可實現電磁場一電路一電磁場的閉環仿真，有效地幫助工程師攻克相控陣天線在系統集成方面的設計難題。

陣面設計

單元法：Floquet端口配合周期性邊界對周期性結構進行電磁分析的方法稱為單元法，可作為相控陣設計中，評估陣中單元性能的有效方法，它不僅能快速發現陣列的掃描盲區，還能提供多種分析手段，幫助設計者對掃描盲區的產生原因做出準確的判斷。

有限大陣(Finite ArrayDDM)：是HFSS獨有的一種基于單元法模型和區域分解法的高效大規模陣列天線仿真方法。這種方法與全陣建模求解同樣精確，并且建模求解都更加快速。

三維部件有限大陣(3DComp DDM)：基于三維部件的有限大陣列仿真方法是Anys HFSS 2019 R3中新引入的一種的基于迭代域分解的陣列仿真技術，可用于對具有不相同單元的有限周期結構進行建模仿真。

陣列與前端饋電系統協同設計

HFSS場路協同仿真方法通過電路和電磁場的動態鏈接與激勵推送，可以實現在電路仿真器中，將天線模型與饋電網絡仿真結合起來協同設計，仿真并優化駐波特性，進行匹配設計。這樣，不僅可以大大提高設計效率，充分考慮結構中的電磁場細節，直接獲得整個饋電系統優化的性能指標，而且避免了在設計中對單個部件過高的指標要求，可以方便地獲得整個系統最優化的性能。

利用HFSS場路協同設計功能，將周期性邊界條件仿真的陣中單元特性與饋電網絡在Circuit中組裝在一起，考慮天線單元之間的耦合特性和饋電網絡的寄生效應情況下，進行匹配設計饋電網絡和陣列天線的協同仿真。將HFSS仿真得到的整個天線陣模型，在Circuit中調用，將整個天線陣，輻射單元，饋電網絡、移相器、功率放大器、雙工器、開關、衰減器、波束控制等各個部分組裝在一起，研究天線陣的整體性能，進行系統級優化設計，考慮各種耦合、寄生效應以及非線性效應從而方便研究整個有源相控陣的綜合性能。

與環境集成 (天線罩/載體/環境)

在Ansys HFSS中，HFSS傳統算法與SBR+(彈跳射線法實現了完美融合，可通過射線方法和混合求解技術實現跨尺度的電磁場問題計算，快速評估分析電大尺寸場景下的各種問題

終端天線設計

AiP天線設計

Aip天線通常采用疊層結構進行設計，在HFSS中可以方便地進行3D疊層結構建模，軟件獨有的自適應網格剖分技術保證了毫米波頻段天線的仿真精度。

天線敏感度分析：毫米波頻段天線對制造公差要求嚴格，在HFSS中采用伴隨求導功能，來研究天線設計中貼片尺寸變化(加工公差)和材料屬性變化的影響。

天線罩影響仿真分析：毫米波頻段電磁波具傳輸路徑損耗大的特性，終端的外殼結構件對毫米波天線的影響不容忽視。

天線布局：為了減少對人體對Aip天線的影響，終端內會存在多個Aip天線模塊，以達到更好的天線覆蓋布局。

累積分布函數(CDF)：天線陣列的累積分布函數(CDF)統計分析，在HFSS的后期處理模塊中內嵌有CDF工具，用于自動提取具有多個權重的天線陣列的CDF曲線。

后處理功能計算PowerDensity 數值：HFSS通過后處理就可以計算出不同端口激勵模式下的遠場方向圖，而且可以選擇僅生成特定源組的特殊輸出結果，方便用作特定遠場圖中的使用場景，如:為定義激勵源組的5G MIMO子陣列的分離遠場圖。

Ansys HFSS中支持非求解區域的近場磁場和坡印廷場的繪制圖及輸出，如用于5G功率密度計算的坡印廷場輸出

Sub-6G

面對多頻段，寬頻帶的天線設計要求，HFSS中提供了基于自適應網格剖分技術的寬頻帶網格剖分技術，根據所有頻點上的場細化網格，得到多個頻點網格收斂結果，從而保證多頻段、寬頻帶天線的計算精度。

伴隨求導：對于多天線形態、多參數的需求，HFSS提供快速優化功能伴隨求導，伴隨求導功能可以快速獲取敏感參數，以及最優參數結果，支持對SYZ參數、遠場方向圖、3D方向圖實時調諧。

場路協同：場路協同將天線3D模型與2D電路原理圖動態結合，實現天線與匹配網絡阻抗匹配，并且可導入廠商器件庫，實現精確化仿真。

MIMO相關系數計算：MIMO天線系統中的相關性系數，可以在HFSS中的MIMO工具箱中計算結果。

全模型裝配-ECAD+MCAD 網格裝配：HFSS 3D layout 中可以實現PCB模型與結構CAD模型整體網格裝配技術。

-考慮PCB模型與MCAD模型裝配影響：

3D components模型裝配：HFSS中可以很方便的使用3Dcomponent模型將人體模型與設備模型進行裝配仿真，從而得到人體對RF天線性能的影響。

車載毫米波雷達(ADAS)

車載毫米波雷達的探測精度，主要與毫米波天線的波束寬度、波束指向、相控掃描、接收機靈敏度等相關。這樣一來，就給車載毫米波雷達的設計、安裝、調試，帶來了非常大的挑戰。

雷達天線設計

Aip天線通常采用疊層結構進行設計，在HFSS中可以方便的進行3D疊層結構建模，軟件獨有的自適應網格剖分技術保證了毫米波頻段天線的仿真精度。

雷達布局分析

毫米波天線性能優良，要保證毫米波天線的電性能，除了天線本身及天線罩的設計加工等，還要保證雷達裝載之后的影響，控制在可允許范圍內。這就是天線布局分析的原因所在，也是保證毫米波性能指標、尤其是波束指向精度可控的必要條件。

場景分析

HFSS軟件中增加了一種“SBR+”的Solution type，專門用于大場景級的電磁仿真，針對無人駕駛汽車的車載毫米波雷達設計，提供動態的場景級的雷達傳感器數據獲取，并支持距離多譜勒場景成像。

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