射頻系統的案例
官方免費 | 系統級射頻干擾仿真方法與案例演示
直播簡介
隨著電子系統的發展日益復雜化，搭載在同一設備平臺上的通信系統數量持續增加，這導致在平臺上共址的各個射頻系統分布越來越密集，各系統間勢必會產生相互的電磁干擾，敏感的接收設備和系統鏈路受到干擾的幾率也隨之加大。特別是當多個射頻系統同時工作時，原本單一工作狀態下性能卓越的射頻接收系統很可能完全失效，如何保證復雜射頻系統的抗干擾能力成為通信設備射頻工程師面臨的一大挑戰。
ANSYS專業的多射頻系統抗干擾仿真軟件EMIT能夠幫助工程師快速解決系統級抗干擾難題，軟件自帶豐富的收發信機和射頻部件庫，支持多保真度的天線和射頻器件模型，極大地簡化了復雜射頻系統的建模難度，能夠計算高達上百萬信道的干擾情況，充分考慮所有潛在的干擾因素，自動診斷干擾路徑和產生機理，全面直觀的后處理界面為工程師提供詳盡的仿真結果，是業界功能強大的系統級射頻抗干擾仿真工具。
本直播將以功能講解結合案例演示的方式，介紹如何使用EMIT實現多射頻系統的抗干擾仿真。
主要內容如下：
1. 多射頻系統抗干擾仿真的必要性和難點
2. ANSYS EMIT核心功能和系統級射頻干擾仿真流程
3. 案例演示
4.
展開 【ANSYS線上直播回看】系統級射頻干擾仿真方法與案例演示
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隨著電子系統的發展日益復雜化，搭載在同一設備平臺上的通信系統數量持續增加，這導致在平臺上共址的各個射頻系統分布越來越密集，各系統間勢必會產生相互的電磁干擾，敏感的接收設備和系統鏈路受到干擾的幾率也隨之加大。ANSYS專業的多射頻系統抗干擾仿真軟件EMIT能夠幫助工程師快速解決系統級抗干擾難題，軟件自帶豐富的收發信機和射頻部件庫，支持多保真度的天線和射頻器件模型，極大地簡化了復雜射頻系統的建模難度，能夠計算高達上百萬信道的干擾情況，充分考慮所有潛在的干擾因素，自動診斷干擾路徑和產生機理，全面直觀的后處理界面為工程師提供詳盡的仿真結果，是業界功能強大的系統級射頻抗干擾仿真工具。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄屏內容，供大家回看學習。
越來越多的企業在整個產品生命周期中融入前沿的ANSYS仿真技術，加速企業創新與實現數字化轉型。近期發布的ANSYS 2020 R1帶來全新升級的功能，同時上線新一季為大家精心打造的“30天密集學習計劃”，進一步了解ANSYS前沿仿真技術和行業應用。
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展開 微波射頻電路、IC及微系統設計領域有哪些前沿技術挑戰？
微波射頻電路是雷達、通信、導航、測控、電子對抗及數據傳輸等系統中重要的組成部分。在科技以及5G技術發展的推動下，雷達和無線通信系統的指標如發射功率、接收靈敏度、帶寬、通道一致性等不斷提高，不斷推動射頻微波技術向毫米波和太赫茲，寬帶和超寬帶，高功率發射，高靈敏度等方向發展，此外新的器件和工藝如MMIC、LTCC、SiP、SoC等持續涌現，這些都為微波射頻電路設計帶來了新的挑戰。
另外，隨著系統小型化和高集成度的要求，射頻集成微系統已經成為射頻電路發展的熱門方向。射頻微系統通過半導體和封裝工藝集成無源和有源器件，集成度高、設計難度大，一旦設計指標未達到要求，重新設計成本非常高。
因此在需求推動和新技術引領下，微波射頻電路設計必須充分挖掘射頻器件的性能潛力，充分考慮電路版圖中互連結構的高頻耦合效應和寄生效應，充分考慮射頻電路與天線互相影響，才能降低設計風險，提高設計成功率，確保以較低的成本、較短的周期完成最終設計。
Ansys以電磁場仿真為基礎，結合電路與系統仿真和多物理場仿真，能夠對微波射頻電路與系統進行全方位的虛擬仿真設計與優化。基于Ansys工具，通過系統仿真，研究射頻電路與數字調制之間的指標分配；通過電路和器件仿真，實現高性能的微波電路和器件設計；通過場路協同仿真，更準確地評估射頻天線系統的整體性能；通過芯片-封裝-系統的微系統級仿真，評估復雜工況和極小尺寸下的產品性能。Ansys仿真技術最終實現微波射頻電路與系統的高效率、高質量設計。
Ansys微波射頻電路、IC及微系統解決方案以三維全波電磁場仿真軟件HFSS為基礎，結合電路仿真及電-熱-結構多物理場仿真技術，提供完整的仿真設計與優化方案。
展開 行業應用方案 | 微波射頻電路、IC及微系統
微波射頻電路是雷達、通信、導航、測控、電子對抗及數據傳輸等系統中重要的組成部分。
在國防科技以及5G技術發展的推動下，雷達和無線通信系統的指標如發射功率、接收靈敏度、帶寬、通道一致性等不斷提高，不斷推動射頻微波技術向毫米波和太赫茲，寬帶和超寬帶，高功率發射，高靈敏度等方向發展，此外新的器件和工藝如MMIC、LTCC、SiP、SoC等持續涌現，這些都為微波射頻電路設計帶來了新的挑戰。
另外，隨著系統小型化和高集成度的要求，射頻集成微系統已經成為射頻電路發展的熱門方向。射頻微系統通過半導體和封裝工藝集成無源和有源器件，集成度高、設計難度大，一旦設計指標未達到要求，重新設計成本非常高。
因此在需求推動和新技術引領下，微波射頻電路設計必須充分挖掘射頻器件的性能潛力，充分考慮電路版圖中互連結構的高頻耦合效應和寄生效應，充分考慮射頻電路與天線互相影響，才能降低設計風險，提高設計成功率，確保以較低的成本、較短的周期完成最終設計。
Ansys以電磁場仿真為基礎，結合電路與系統仿真和多物理場仿真，能夠對微波射頻電路與系統進行全方位的虛擬仿真設計與優化?；贏nsys工具，通過系統仿真，研究射頻電路與數字調制之間的指標分配；通過電路和器件仿真，實現高性能的微波電路和器件設計；通過場路協同仿真，更準確地評估射頻天線系統的整體性能；通過芯片-封裝-系統的微系統級仿真，評估復雜工況和極小尺寸下的產品性能。
展開 
行業應用方案 | 微波射頻電路、IC及微系統
Ansys 行業應用方案連載（1）
微波射頻電路、IC及微系統
微波射頻電路是雷達、通信、導航、測控、電子對抗及數據傳輸等系統中重要的組成部分。
在國防科技以及5G技術發展的推動下，雷達和無線通信系統的指標如發射功率、接收靈敏度、帶寬、通道一致性等不斷提高，不斷推動射頻微波技術向毫米波和太赫茲，寬帶和超寬帶，高功率發射，高靈敏度等方向發展，此外新的器件和工藝如MMIC、LTCC、SiP、SoC等持續涌現，這些都為微波射頻電路設計帶來了新的挑戰。
另外，隨著系統小型化和高集成度的要求，射頻集成微系統已經成為射頻電路發展的熱門方向。射頻微系統通過半導體和封裝工藝集成無源和有源器件，集成度高、設計難度大，一旦設計指標未達到要求，重新設計成本非常高。
因此在需求推動和新技術引領下，微波射頻電路設計必須充分挖掘射頻器件的性能潛力，充分考慮電路版圖中互連結構的高頻耦合效應和寄生效應，充分考慮射頻電路與天線互相影響，才能降低設計風險，提高設計成功率，確保以較低的成本、較短的周期完成最終設計。
Ansys以電磁場仿真為基礎，結合電路與系統仿真和多物理場仿真，能夠對微波射頻電路與系統進行全方位的虛擬仿真設計與優化?；贏nsys工具，通過系統仿真，研究射頻電路與數字調制之間的指標分配；通過電路和器件仿真，實現高性能的微波電路和器件設計；通過場路協同仿真，更準確地評估射頻天線系統的整體性能；通過芯片-封裝-系統的微系統級仿真，評估復雜工況和極小尺寸下的產品性能。
展開 ANSYS系列高級培訓(上海)：ANSYS系統級射頻抗干擾仿真設計 10月19日-20日
ANSYS系統級射頻抗干擾仿真設計
【2017年10月19-10月20號】
課程介紹：
隨著電子通信系統發展和日益復雜化，搭載在同一平臺上的射頻收發系統的數量一直在增加，導致在同一平臺上共址的各個射頻收發子系統分布越來越密集，在各系統之間勢必會產生互相的射頻信號干擾，敏感的接收設備和系統鏈路受到干擾的幾率也隨之加大，通過各種復雜射頻通道的交調、互調，從而落在接收通道帶內的雜散和噪聲信號將直接影響到系統接收鏈路的正常工作，嚴重的會造成接收信號靈敏度急劇惡化，使通信設備不能正常工作。
本次培訓基于ANSYS EMIT軟件的使用，主要針對收發通道的行為級建模、多保真度射頻器件模型的建立、前端天線耦合度獲取以及使用EMIT軟件進行射頻子系統抗干擾分析、干擾路徑獲取、射頻干擾解決手段驗證等仿真設計方法和手段進行相關培訓，提升相關科技工作者的技術水平，普及ANSYS EMIT軟件高級功能。因此，ANSYS公司特開辦“ANSYS系統級射頻抗干擾仿真設計高級培訓班”。
培訓合格者發放ANSYS技術培訓認證證書。
展開 雷神公司“郊狼”反無人機試驗
三、作戰應用
1、與美海軍陸戰隊“地面防空”反無人機系統集成
美海軍陸戰隊的“地面防空”系統是探測、識別、跟蹤和打擊小型無人機的武器系統。將“郊狼”巡飛彈與該系統集成，通過“地面防空”系統的RPS-42型S波段有源相控陣雷達、電子戰系統及光學傳感器探測、追蹤“低慢小”空中目標，通過發射“郊狼”巡飛彈對目標實施打擊。
2、與Ku波段射頻系統集成
將“郊狼”巡飛彈與雷神公司研制的Ku波段射頻系統集成，即為美陸軍“呼嘯者”反無人機系統。在現有研發成果基礎上，美陸軍僅耗時17個月即開發并部署了該武器系統。執行任務時，由Ku波段射頻系統使用有源相控陣雷達對空中目標進行精確、持續監視，并將目標數據傳遞至“郊狼”巡飛彈，引導巡飛彈對目標實施打擊。
3、與P-8A反潛巡邏機集成
根據美海軍研究生院一項“P-8A反潛巡邏機高空反潛”的系統工程分析研究演示文稿，波音公司的P-8A反潛巡邏機可結合裝有“磁異探測”（MAD）傳感器的“郊狼”巡飛彈開展高空反潛任務。當P-8A反潛巡邏機不明確目標潛艇的具體定位時，可在高空發射 “郊狼”巡飛彈，巡飛彈在近海面高度利用“磁異探測”傳感器定位目標后，將目標位置數據傳遞至P-8A反潛巡邏機，反潛巡邏機隨即發射滑翔魚雷對目標實施打擊。該組合可減少尋找、跟瞄和打擊潛艇的時間，同時成本低，人員工作量小。
P-8A反潛巡邏機與“郊狼”巡飛彈開展高空反潛任務過程。
展開 未雨綢繆是良策——Ansys產品經理看美國5G部署引發的航空安全性爭議
另外，因為部分民航飛機上的高度計雷達系統設計已經超過三十年，當時在臨近頻段并沒有其他高功率無線射頻系統工作，所以設計者沒有在接收機前端使用濾波器來濾除帶外干擾，這就導致了高度計雷達系統的帶外抑制度很差，當5G C波段部署成功后，這個新的5G頻段（如下圖淡藍色頻譜）將極有可能給高度計雷達系統帶來阻塞、臨道泄漏、交調等影響，惡化接收機的靈敏度。
圖片來源于網絡
讓人感到意外的是，自2020年12月5G C頻段拍賣至2022 年1月網絡推出，中間長達一年多的實施時間，居然在前期5G網絡部署階段沒有預料到會給航空安全性帶來如此巨大的爭議；而美國聯邦航空局（FAA）基于安全考慮而取消的大量國際國內航班已帶來巨大的經濟損失；而且還有計劃將對部分機型的高度計雷達系統進行重新設計，并投入更多成本對新系統進行大量測試，而這些為規避安全性風險和新系統驗證完全可以通過工程仿真的手段來輔助執行。例如Ansys EMIT 等仿真工具就可以在前期對這些嚴重的射頻干擾問題進行仿真和評估。
下圖即顯示了Ansys EMIT軟件對典型多射頻系統共存工況下的抗干擾分析，在該復雜工況中包括了多個天線和無線電設備。該系統可以是飛機本身，也可以是包括飛機和機場附近的地面5G系統在內的多個子系統的組合。EMIT使用來自各種來源的器件模型快速便捷地搭建各個射頻系統，在這個例子里，它可以使用由Ansys HFSS電磁場求解器以及SBR+高頻近似電磁場求解器得到的仿真結果來作為準確的場耦合模型。
展開 《Ansys_微波射頻電路與系統-連接器》現已開放領取
射頻連接器的設計難點
1.1 連接器的設計挑戰
1.1.1 電磁設計
1.1.2 結構可靠性設計
1.1.3 散熱設計
1.2 連接器的電氣性能
1.3 電磁與熱及結構的多物理場耦合分析
2. ANSYS全面的連接器多物理場仿真解決方案
2.1 ANSYS多物理場概述
2.1.1 電磁場解決方案
2.1.2 熱/應力解決方案
2.1.3 流體動力學解決方案
3. 案例 – N型連接器的多物理場可靠性分析
3.1 仿真設計過程
3.2 建立多物理場仿真流程
3.2.1 熱仿真分析
3.2.2 熱性能分析結果
3.2.3 不同輸入功率下的溫升曲線
3.3 結構仿真
4. 案例 – 射頻直角接頭的電熱耦合分析
4.1 直角接頭的材料選用
4.2 設計要點:支撐介質
4.3 Teflon熱性能分析
4.4 Fluoroloy H熱性能分析
4.5 連接器熱性能
5. 案例 – AEDT平臺連接器的電熱耦合分析
5.3 AEDT平臺的電-熱材料定義
5.4 AEDT平臺的電-熱耦合仿真
6.
展開 未雨綢繆是良策——Ansys產品經理看美國5G部署引發的航空安全性爭議
另外，因為部分民航飛機上的高度計雷達系統設計已經超過三十年，當時在臨近頻段并沒有其他高功率無線射頻系統工作，所以設計者沒有在接收機前端使用濾波器來濾除帶外干擾，這就導致了高度計雷達系統的帶外抑制度很差，當5G C波段部署成功后，這個新的5G頻段（如下圖淡藍色頻譜）將極有可能給高度計雷達系統帶來阻塞、臨道泄漏、交調等影響，惡化接收機的靈敏度。
圖片來源于網絡
讓人感到意外的是，自2020年12月5G C頻段拍賣至2022 年1月網絡推出，中間長達一年多的實施時間，居然在前期5G網絡部署階段沒有預料到會給航空安全性帶來如此巨大的爭議；而美國聯邦航空局（FAA）基于安全考慮而取消的大量國際國內航班已帶來巨大的經濟損失；而且還有計劃將對部分機型的高度計雷達系統進行重新設計，并投入更多成本對新系統進行大量測試，而這些為規避安全性風險和新系統驗證完全可以通過工程仿真的手段來輔助執行。例如Ansys EMIT 等仿真工具就可以在前期對這些嚴重的射頻干擾問題進行仿真和評估。
下圖即顯示了Ansys EMIT軟件對典型多射頻系統共存工況下的抗干擾分析，在該復雜工況中包括了多個天線和無線電設備。該系統可以是飛機本身，也可以是包括飛機和機場附近的地面5G系統在內的多個子系統的組合。EMIT使用來自各種來源的器件模型快速便捷地搭建各個射頻系統，在這個例子里，它可以使用由Ansys HFSS電磁場求解器以及SBR+高頻近似電磁場求解器得到的仿真結果來作為準確的場耦合模型。
作為專用于解決棘手射頻干擾問題的仿真工具，Ansys EMIT 是 Ansys Electronics Desktop 的一個組成部分，也是 Ansys HFSS 產品家族的一部分，旨在考慮寬帶發射機發射并評估其對寬帶接收機特性的影響。
展開 ANSYS EMIT：系統級射頻干擾（RFI）仿真平臺功能介紹與實例演示
網絡培訓時間：
2016年4月7日
14:00 - 15:00
課程內容簡介：
ANSYS EMIT是ANSYS的另一款新產品，適用于預測復雜射頻（RF）環境中電磁干擾（EMI）的仿真。EMIT提供了一個整體框架，從RF系統性能數據管理，共址與共存EMI效應仿真，到EMI問題改善，能夠實現多RF系統平臺在整個生命周期內的完整模型仿真設計。EMIT采用獨特的多保真方法，能很好預測RF共址/共存干擾，從而實現對復雜RF環境中EMI問題的快速定位及“根源”分析。本次網絡培訓介紹ANSYS EMIT的功能，并展示系統級EMI分析的案例。
報名方式
點擊報名：http://www.ansys.com/zh-cn/About-ANSYS/Events
選擇您需要參加的網絡培訓即可
微信端一鍵報名：
微信已綁定微信的用戶一鍵報名：打開ANSYS公眾號，點擊下面的菜單：“最新活動“點擊“活動報名”，選擇活動參加報名即可。
未綁定微信用戶的報名方式：1).關注ANSYS官方微信2).點擊進入到ANSYS微信，點擊“咨詢反饋”-“注冊綁定”3).點擊”最新活動“-“網絡培訓”，選擇活動參加報名即可。
展開 
應用在射頻條件下木材干燥試驗過程中溫濕度和壓力監控系統中的光纖傳感器
射頻（RF）是Radio Frequency的縮寫，表示可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍從300kHz～300GHz之間。射頻就是射頻電流，簡稱RF，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流，大于10000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。射頻（300K-300G）是高頻(大于10K)的較高頻段，微波頻段（300M-300G）又是射頻的較高頻段。
在電子學理論中，電流流過導體，導體周圍會形成磁場；交變電流通過導體，導體周圍會形成交變的電磁場，稱為電磁波。在電磁波頻率低于100kHz時，電磁波會被地表吸收，不能形成有效的傳輸，但電磁波頻率高于100kHz時，電磁波可以在空氣中傳播，并經大氣層外緣的電離層反射，形成遠距離傳輸能力。我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻。射頻技術在無線通信領域中被廣泛使用，有線電視系統就是采用射頻傳輸方式。
隨著社會經濟的發展、人類文明的進步和居民生活水準的提高，對木材及其制品的數量和質量提出了越來越高的需求，對木材加工技術，包括掌握技術的人群也提出了越來越高的要求。尤其是近幾十年來，世界上木材資源的重點逐步從天然林向人工速生林轉移，針對新型木材原料的材性、加工和應用技術以及相慶的文化內涵都形成了新的技術范疇，對木材工業科技工作者提出了一系列新的研究課題。
木材干燥過程的實施：
1、預熱處理：預熱時，窯內溫度一般比基準同期規定的值略高或相對濕度根據木材的初含水率和應力狀態而定，預熱時間可根據樹種、木材厚度和最初溫度確定，一般從干燥窯內溫度、濕度達到規定值算起，預熱時間大約是：夏季為1—1.5h/cm（厚度），冬季1.5—2h/cm（厚度）。由預熱處理轉到干燥基準相當含水率階段，時間不得少于2h。
展開 行業應用方案 | 電磁兼容EMI/EMC
以低頻三維電磁場軟件Maxwell為核心，結合機電電路仿真系統以及功率器件建模工具，建立場路協同仿真系統，搭建完整的低頻電力系統模型，從而獲得傳導干擾數據，進行產品系統的EMC優化分析；
高速、射頻系統，主要關注空間電磁輻射以及高速傳導的電磁兼容問題，以高頻三維電磁場軟件HFSS為核心，支持芯片器件、芯片封裝、PCB系統、線纜線束、包含外殼的整機系統的任意建模與聯合整機仿真，進行對應EMC測試項目的仿真優化分析，同時結合多射頻系統干擾分析軟件EMIT，可以實現環境級的大型空間電磁兼容仿真。
Ansys解決方案，從零部件、子系統、設備整機以及環境級的角度，對產品系統進行靈活的EMC虛擬建模分析，提前發現問題及缺陷，及時完成EMC設計優化，更好地幫助產品的EMC設計，縮短產品研發周期，降低設計成本。
展開 行業應用方案 | 電磁兼容EMI/EMC
Ansys提供的EMC解決方案，無論是哪種類型的產品系統，都能找到對應的仿真解決方案。
低頻電力系統，主要關注傳導性質的EMC問題。以低頻三維電磁場軟件Maxwell為核心，結合機電電路仿真系統以及功率器件建模工具，建立場路協同仿真系統，搭建完整的低頻電力系統模型，從而獲得傳導干擾數據，進行產品系統的EMC優化分析；
高速、射頻系統，主要關注空間電磁輻射以及高速傳導的電磁兼容問題，以高頻三維電磁場軟件HFSS為核心，支持芯片器件、芯片封裝、PCB系統、線纜線束、包含外殼的整機系統的任意建模與聯合整機仿真，進行對應EMC測試項目的仿真優化分析，同時結合多射頻系統干擾分析軟件EMIT，可以實現環境級的大型空間電磁兼容仿真。
Ansys解決方案，從零部件、子系統、設備整機以及環境級的角度，對產品系統進行靈活的EMC虛擬建模分析，提前發現問題及缺陷，及時完成EMC設計優化，更好地幫助產品的EMC設計，縮短產品研發周期，降低設計成本。
來源于：Ansys
展開 干貨｜漫話噪聲系數
當外部電阻與被測器件的輸入阻抗匹配時，器件或系統得到的輸入噪聲功率為
通常取室溫 T=T0=290K，此時這個電阻的噪聲功率譜密度為
在此條件下，噪聲系數為
通常將上述式子中的 PNO(total)/B 作為輸出端的噪聲功率譜密度，記為 DNO，則有
改用分貝的形式，就是
2、利用噪聲指數計算系統的輸出噪聲
根據噪聲指數的定義，系統輸出端的噪聲功率譜密度為
然而值得注意的是：上述公式僅在信號源的噪聲僅為匹配的信號源內阻的熱噪聲條件下成立，或者說信 號源的噪聲功率譜密度被規定為
這個規定對于生產廠標定噪聲系數 是必須的，但在計算一個實際的射頻系統的輸出噪聲時，由于輸入系統的噪聲功率譜密度未必就是 kT0，所 以很多時候不能直接套用 14 式計算射頻系統的輸出噪聲功率，也不能直接套用 4 式計算射頻系統的輸出信 噪比。
一個噪聲指數為 NF(dB)的系統，其增益為 GP(dB)，信號源輸入的噪聲功率譜密度為 DNS(mW/Hz)，則 此系統內部噪聲在輸出端的功率譜密度為
信號源輸入的噪聲在輸出端的功率譜密度為
或者寫成分貝的形式：
3、等效噪聲溫度
在低噪聲系統中，通常用等效噪聲溫度 Te 替代噪聲系數。
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