天線布局仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：仿真客 創(chuàng)建時(shí)間：2023-07-12
天線布局仿真的視頻教程
天線布局仿真（Altair HyperMesh? + Altair Feko?）
天線布局對(duì)網(wǎng)格的要求與算法選擇 2.應(yīng)用HyperMesh幾何清理技巧處理復(fù)雜幾何模型 3.HyperMesh的網(wǎng)格剖分技巧 4.HyperMesh的網(wǎng)格質(zhì)量檢查 5.Feko天線布局仿真流程與案例分享
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如何選擇FEKO求解器進(jìn)行車載天線布局和系統(tǒng)電磁兼容仿真
如何選擇FEKO求解器進(jìn)行車載天線布局和系統(tǒng)電磁兼容仿真。 本視頻整理自Altair-China視頻課程，為免費(fèi)視頻。 整理出來旨在純粹分享hyperworks知識(shí)給廣大同行，完全不為個(gè)人利益。 若有侵犯相關(guān)合法權(quán)益請(qǐng)告知，即刻根據(jù)規(guī)范刪除。
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Altair Feko / WinProp 高頻電磁場(chǎng)仿真分析培訓(xùn)
Altair Feko / WinProp 高頻電磁場(chǎng)仿真分析培訓(xùn) 內(nèi)容大綱： 上午：Feko功能特點(diǎn)、前/后處理GUI、仿真流程、天線仿真案例、天線布局仿真案例 下午：Feko RCS仿真案例、WinProp功能特點(diǎn)、車-車通信仿真案例、飛機(jī)-地面站通信仿真案例
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天線布局仿真的實(shí)例教程
摘要
天線設(shè)計(jì)通常是獨(dú)立在理想條件下完成的，當(dāng)天線安裝到真實(shí)平臺(tái)上時(shí)，天線性能可能會(huì)改變，嚴(yán)重時(shí)可影響整個(gè)射頻系統(tǒng)工作性能。所以我們希望能在設(shè)計(jì)早期知道天線安裝后的性能表現(xiàn)。
Ansys HFSS是天線設(shè)計(jì)利器，已具備FEM、IE、PO及混合算法，其中FEM和IE算法非常適合于中小尺寸問題，PO方法對(duì)問題復(fù)雜度有限制。現(xiàn)在HFSS集成了SBR+算法，它可以在保證速度和精度的前提下，求解電尺寸非常大的問題。SBR+算法是用于天線安裝性能預(yù)估的最好的射線追蹤分析工具，它聚焦電大問題，可計(jì)算輸出天線安裝后輻射方向圖、天線與天線間耦合、近遠(yuǎn)場(chǎng)分布等。
圖1 天線布局仿真應(yīng)用
下面以汽車后視鏡天線為例，來看看如何利用Ansys HFSS SBR+算法進(jìn)行整車天線布局與輻射近場(chǎng)仿真評(píng)估。
展開 Ansys HFSS是一款針對(duì)任意三維結(jié)構(gòu)的全波高頻電磁場(chǎng)仿真工具，可提供電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電流、 S/Y/Z 參數(shù)、TDR、近/遠(yuǎn)場(chǎng)、時(shí)/頻域等仿真結(jié)果。HFSS在高頻器件設(shè)計(jì)方面擁有全球最大的用戶群，成為當(dāng)之無愧的三維電磁場(chǎng)仿真的黃金標(biāo)準(zhǔn)工具，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、半導(dǎo)體、汽車、通信、醫(yī)療儀器等多個(gè)領(lǐng)域。下面將以車載天線為仿真案例，綜述HFSS在汽車領(lǐng)域的仿真方案、技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及商業(yè)價(jià)值。
仿真方案綜述
Ansys HFSS 中的FEM-IE-PO-SBR混合算法，F(xiàn)lex Meshing、Assembly Mesh、3D Components、SCDM等新技術(shù)，應(yīng)用于車載天線布局與優(yōu)化仿真，可實(shí)現(xiàn)天線與汽車載體的快速網(wǎng)格劃分與網(wǎng)格復(fù)用；輔助高性能并行計(jì)算HPC+DDM+GPU等，可實(shí)現(xiàn)汽車載線布局的快速建模與高效仿真，甚至超大規(guī)模的場(chǎng)景仿真等，大大提高工程師的工作效率。
從天線的工作原理來講，汽車載體一般位于天線的近場(chǎng)區(qū)域，天線與汽車載體之間的耦合效應(yīng)，會(huì)進(jìn)一步影響到天線的方向圖、端口匹配、瞄準(zhǔn)誤差等性能，尤其是對(duì)于電小天線來說，天線安置于載體的變化更為明顯。天線+汽車的一體化仿真，是天線布局問題分析中，必不可少的最有效的解決方案。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1. 天線與汽車的一體化仿真，包含天線庫ADK；
2. 完備的混合算法，應(yīng)對(duì)各種電大尺寸布局問題；
3.
展開 Ansys HFSS是一款針對(duì)任意三維結(jié)構(gòu)的全波高頻電磁場(chǎng)仿真工具，可提供電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電流、 S/Y/Z 參數(shù)、TDR、近/遠(yuǎn)場(chǎng)、時(shí)/頻域等仿真結(jié)果。HFSS在高頻器件設(shè)計(jì)方面擁有全球最大的用戶群，成為當(dāng)之無愧的三維電磁場(chǎng)仿真的黃金標(biāo)準(zhǔn)工具，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、半導(dǎo)體、汽車、通信、醫(yī)療儀器等多個(gè)領(lǐng)域。下面將以車載天線為仿真案例，綜述HFSS在汽車領(lǐng)域的仿真方案、技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及商業(yè)價(jià)值。
仿真方案綜述
Ansys HFSS 中的FEM-IE-PO-SBR混合算法，F(xiàn)lex Meshing、Assembly Mesh、3D Components、SCDM等新技術(shù)，應(yīng)用于車載天線布局與優(yōu)化仿真，可實(shí)現(xiàn)天線與汽車載體的快速網(wǎng)格劃分與網(wǎng)格復(fù)用；輔助高性能并行計(jì)算HPC+DDM+GPU等，可實(shí)現(xiàn)汽車載線布局的快速建模與高效仿真，甚至超大規(guī)模的場(chǎng)景仿真等，大大提高工程師的工作效率。
從天線的工作原理來講，汽車載體一般位于天線的近場(chǎng)區(qū)域，天線與汽車載體之間的耦合效應(yīng)，會(huì)進(jìn)一步影響到天線的方向圖、端口匹配、瞄準(zhǔn)誤差等性能，尤其是對(duì)于電小天線來說，天線安置于載體的變化更為明顯。天線+汽車的一體化仿真，是天線布局問題分析中，必不可少的最有效的解決方案。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1. 天線與汽車的一體化仿真，包含天線庫ADK；
2. 完備的混合算法，應(yīng)對(duì)各種電大尺寸布局問題；
3. 三維模型庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格的快速劃分與復(fù)用；
4.
展開 典型的挑戰(zhàn)包括但不限于：
電大尺寸和多尺度EM問題，例如大平臺(tái)上的天線布局；
多物理場(chǎng)問題，如復(fù)合材料的電-熱-機(jī)械分析。
作為測(cè)量的補(bǔ)充，仿真在產(chǎn)品開發(fā)中發(fā)揮著越來越重要的作用。在研究所，從預(yù)研到設(shè)計(jì)優(yōu)化和最終驗(yàn)證，每個(gè)方面都采用仿真。在解決上述電大輻射問題時(shí)，除了開發(fā)內(nèi)部仿真工具外，該研究所還使用像 Feko 這樣的軟件。
例如在涉及電大平臺(tái)的項(xiàng)目中，需要有效的建模工具來識(shí)別最佳天線位置并最小化各種天線之間的干擾。基本上有兩個(gè)挑戰(zhàn)：
專有天線的幾何模型很難從供應(yīng)商處獲得，因此必須開發(fā)替代模型[1-4]，以在平臺(tái)上的天線布局模擬中表示它；
平臺(tái)上的天線問題既是電大尺寸又是多尺度問題，僅用全波法已無法實(shí)際解決。全波和高頻漸近方法的混合方法是仿真這種情況的理想選擇。
Scientist II, IHPC, A*STAR
Si-Ping Gao
仿真在產(chǎn)品研發(fā)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
展開 3
典型場(chǎng)景下的仿真詳解
天線布局（Antenna Placement）
將天線裝載到一定的應(yīng)用環(huán)境（或場(chǎng)景）中，分析載體或環(huán)境因素對(duì)天線性能指標(biāo)的影響，驗(yàn)證天線設(shè)計(jì)指標(biāo)是否真正滿足實(shí)際需要；并根據(jù)仿真或測(cè)試結(jié)果，調(diào)整天線的安裝位置，尋求最佳天線性能的布局方案，稱之為天線布局和優(yōu)化設(shè)計(jì)，如機(jī)載天線布局、車載天線布局、星載天線布局等。
天線布局分析，關(guān)注的仍是天線本身。遇到這類問題，我們首先要考慮的，不是天線的載體或環(huán)境有多復(fù)雜，多徑效應(yīng)多難分析，仿真規(guī)模有多大等；而是我們?cè)O(shè)計(jì)的天線，究竟屬于哪種類型，電尺寸大小如何，敏感度如何，是否容易受到環(huán)境干擾。
這里就有必要說到“電小天線”的定義。所謂電小天線，主要指天線的最大幾何尺寸遠(yuǎn)小于工作波長(zhǎng)的天線。一般來說，天線的最大幾何尺寸若小于工作波長(zhǎng)的1/10或1/(2π)，則歸入電小天線范疇。
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天線布局仿真的最新內(nèi)容
隨著通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展，天線設(shè)計(jì)正面臨著小尺寸、多頻段、大帶寬、大場(chǎng)景與高可靠性等多重挑戰(zhàn)。在缺乏成熟方案可供借鑒的情況下，創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)與高效的仿真手段成為突破瓶頸、激發(fā)靈感的關(guān)鍵工具。
在即將于 2025年10月19日-22日在廣西桂林舉辦的中國電子學(xué)會(huì)天線年會(huì)上，Ansys受邀特別推出 【天線仿真專題分會(huì)場(chǎng)】（10月20日 19:00–21:00）。本分會(huì)場(chǎng)將圍繞天線仿真軟件
JCMsuite案例展示：等離子納米天線的仿真分析9個(gè)月前
本例摘自Sauvan et al[1]。幾何結(jié)構(gòu)由兩個(gè)金屬(德魯?shù)履Ｐ?納米棒組成，中間有一個(gè)小間隙:
等離子體納米諧振器(旋轉(zhuǎn)對(duì)稱)
垂直極化偶極子源放置在兩個(gè)納米棒之間的間隙中心。
參數(shù)掃描
Matlab?腳本data_analysis/run_scan_wavelength.m提供了對(duì)偶極子源波長(zhǎng)的掃描，產(chǎn)生如下圖，顯示了相應(yīng)的自發(fā)輻射率:
下圖顯示了近共振頻率的對(duì)數(shù)尺度的近場(chǎng)強(qiáng)度
在5G、6G以及衛(wèi)星通訊領(lǐng)域，陣列天線的應(yīng)用越來越廣泛。基站陣列天線的發(fā)展趨勢(shì)包括多頻段、多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)以及高密度小型化設(shè)計(jì)。衛(wèi)星通訊中陣列天線的需求則集中在超寬帶寬角掃描、高速傳輸處理和高度集成化。這對(duì)陣列天線的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。
電磁仿真在陣列天線的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證中扮演著關(guān)鍵角色。作為全球領(lǐng)先的電磁場(chǎng)仿真軟件，CST憑借其先進(jìn)的技術(shù)體系
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四月二十五線下培訓(xùn)日程發(fā)布
線下培訓(xùn)時(shí)間：9:30-16:30（長(zhǎng)按二維碼，即可報(bào)名對(duì)應(yīng)培訓(xùn))
培訓(xùn)地點(diǎn)：上海
長(zhǎng)按圖片識(shí)別對(duì)應(yīng)二維碼
掃碼后，報(bào)名信息將通過公眾號(hào)發(fā)送
溫馨提示：
線下公開培訓(xùn)僅支持報(bào)名后當(dāng)天觀看線上直播，暫不提供回看錄播。
培訓(xùn)席位有限，請(qǐng)至少提前一周報(bào)名
#線下培訓(xùn)教室地點(diǎn)：
上海辦公室：
上海市靜安區(qū)恒通路
