マイクロ波技術 - アンテナレイアウト：Fokoシミュレーションを用いた解法

Fekoは、彼らが製品設計、分析とテスト確認のプロセスで遭遇するEMC問題を解決するために産業界で多くのOEMメーカーと彼らの供給元を助けます。fekoや他のシミュレーションツールを用いることにより，試作サンプル数とテスト数を削減し，従来のテスト駆動開発プロセスをシミュレーション駆動型設計に変換する。EMC / EMIの分野におけるFEKOの重要な応用としては、電磁放射、電磁干渉、雷効果、高強度放射線（HIRF）、電磁パルス（EMP）、電磁波シールド、電磁放射線障害、アンテナ結合が挙げられる。

アンテナ レイアウト

自由空間では、選択する多くの技術があります。実際の応用では，このようなアンテナは固体構造に設置され，アンテナの自由空間放射特性に重大な影響を及ぼす。大型プラットフォームに設置されたアンテナは，放射特性を測定することが困難であり，測定できない場合もある。したがって，正確なシミュレーションの課題は，アンテナと大きな電子環境との相互作用である。長年にわたって、フェコはアンテナのレイアウトで良い評判を得て、車両、航空機、衛星、船舶、携帯電話基地局、塔、建物や他の場所でアンテナのレイアウトのための標準的なEMC / EMIのシミュレーションツールになる。fekoにおけるmlfmm，プログレッシブソルバ（po，rl‐go，utd）と，モデル分解は共に，大規模または超大規模電子プラットフォーム上でのアンテナ配置と共配置干渉問題を解決するための理想的ツールである。

アンテナレイアウト戦闘機と船(表面流)

フェコーシミュレーション

プラットフォーム上の複数のアンテナ間の分離（図1）は、Fekoが対処するのが最も良い問題の1つです。航空機モデルは，emc計算電磁気学（SEememc）シンポジウムで発表されたテストモデルである。それは、EV 55（HYF - SE FP 7 EUプロジェクト、Evektor、SPOL . S . O .とHarf SE同盟に属している）の修正版ですその著作権を持ちます。ユーザーは、解決する問題の種類、電気的な大きさと複雑さなどの計算のためにFEKOのソルバーのいずれかを選択する必要があります。ユーザは，アンテナ間の結合に対するアンテナ負荷の変化の影響を，ソルバーを繰り返し起動しないで計算を通して視覚的に表示し，多数のアンテナポートの効果を視覚的に表示することができる。結合強度レベルを同定し解析するためのCoサイト干渉マトリックスの結合とプロットさらに、アンテナの等価性とEMC等価外乱源を組み合わせたFEKOのモデル分解技術は、計算資源の需要を減らすことができる。

fekoシミュレーションにより，1 ghzでの航空機内外の磁場強度分布を求める

EMIの設計課題

EMI問題を解決するためにfekoを用いる場合が多い。例えば、車両ケーブル束からの放射場は、フロントガラスアンテナ（他の形態のアンテナ）に結合されており、これはまた、自動車産業のCISPR - 25 EMC試験規格に関連している（CISPRは、無線干渉のための国際特別委員会であり、国際無線局でもある）。ノイズ信号は、車両の異なるケーブルを伝搬し、これらのケーブルの放射場は、異なるアンテナに結合され、それによって、アナログまたはデジタル放送システムの性能が低下する。この問題を解決するために、フェコは、ケーブル放射線（および反干渉）を分析するための完全な包括的なケーブルモデリングツールが含まれています。実際のフロントガラスアンテナ応用のために開発されたこのツールとフロントガラスアンテナのモデリングと解決技術はこれらの課題の解析と解決に適している（図2）。図2 bは、車の左右の側から10メートル離れた2つの位置の放射電界を示している。各位置点は、シミュレーションによって得られた垂直及び水平偏波電界強度値を含む。

図2 :風車アンテナ、ワイヤハーネスとエンジン制御ユニット（ECU）の等価源、車両周辺の10 m付近の近接場電界強度、および測定システム（B）に基づくシミュレーションモデルの車両モデルのシミュレーション結果

ユニークなパフォーマンス

fekoは使いやすく，モーメント法（mom），多層高速多重極（mlfmm），有限要素（fem），時間有限差分領域（fdtd），物理光学／大表面要素物理光学法（po／le‐po）を含む真のハイブリッド解をサポートするソルバーの包括的で正確で信頼性のある完全並列化集合を有する。光線幾何光学（RL - Go）と均一な回折理論（UTD）など。これらのソルバーは、アンテナ設計とアンテナレイアウト、EMC、レーダークロスセクション（RCS）、バイオ電磁気学、レドーム、無線周波数デバイスのシミュレーションで広く使用されています。解決する問題の電気的サイズと問題の複雑さによると、あなたはこのものまたは他のソルバーを使うのを選ぶだけであるだけです。Fekoの包括的なケーブルモデリングツールは、複雑なケーブルを含むEMC問題を解決します。ケーブル解析のためのfekoによる特殊アルゴリズムは，マルチ導体伝送線路法（mtl）とmom／mtlハイブリッド法である。後者はケーブルの下の地面が不連続であるときの解析シナリオに適している。Altair Hyperworksコンピュータ支援工学プラットホームの一部として、Fekoは一連のさらなる分化した機能をもたらします。Altairのユニークな承認システムのおかげで、これらの機能を追加費用なしで使用することができます。業界で最も有名な有限要素解析プリプロセッサモジュールHyperMeshの助けを借りて、それは複雑なCADモデルの洗浄の時間を短縮することができます（自動クリーニングを含む）とメッシュ化；HyperStudyを使用して、FEKOユーザーは、他の物理的特性の分析を含むデザインを最適化する実験方法（実験の設計）のデザインを使用することができますアクティブ化を使用して回路（DC / DCコンバータなど）を設計し解析する。

アンテナ設計

fekoは産業界のアンテナの解析・設計に広く用いられており，無線，tv放送，無線システム，セルラ移動通信システム，遠隔キーレス解除システム，タイヤ圧力監視システム，衛星測位，通信，レーダ，rfidなどの分野に適している。モーメント（MOM）ソルバーのFEKO方法は、広くアンテナ設計で使用されます。加えて、このソフトウェアはモデル分解（等価ソースを生成して、使用する）の機能を有するだけであるので、それはまた、多層高速多重極アルゴリズム（MLFMM）と他の包括的な機能を結合します。波加速法、または物理光学（PO）、光線追跡幾何光学（RL - GO）または均一な回折理論（UTD）と他の漸近法は、それが効率的に反射アンテナを整列させることができるので、レーダーアンテナと装備されたアンテナは分析のためにアンテナをカバーします。fekoは，大規模有限アレイに適したドメインgreen関数法（dgfm）などの機能を持ち，アンテナアレイを正確かつ効率的に解析できる。

1.5 GHz 2×2マイクロストリップパッチアンテナアレイの電流

電磁両立性

電磁両立性（EMC）は、多くの産業でOEMとその供給元の熱い話題になりました。機器や機器を電磁界問題のないシステムに組み込むことは非常に重要である。EMC規則に従うことも重要です。長年の間、FEKOは電磁干渉（EMI）と電磁感度またはEMS（EMS）をシミュレートするためにEMCで使用されました。Fekoは、ケーブルと他のケーブル、アンテナまたは器材の間で発生する放射線を分析する完全なケーブル・モデリングツールを含みます。fekoは，システム内の電子制御ユニット（ECU）の放射線放射，遮蔽有効性，放射線損傷解析，電磁パルス（emp），照明効果，高強度放射場（hirf）をシミュレートするためにも使用される。

ケーブルモデリングインターフェイス

散乱とRCS

物体が入射電磁場にさらされると，物体の散乱特性は散乱エネルギーの空間分布に関係する。散乱が非常に重要な2つの典型的なケース：衝突検出システムのような、オブジェクトを検出するシステムを設計するときそして、ステルス航空機の設計のような伝達物質の検出能力を増減するためにオブジェクトを設計すること。MLFMM、RL GO、PO、および後処理機能を含むFekoの様々なデジタル方法は、効率的かつ正確に散乱およびレーダ有効断面（RCS）問題を解決することができる。

ヘリコプタのRCS強度図

導波路部品とマイクロストリップ回路

宇宙通信の第1の実現以来、導波管、フィルタ、サーキュレータ、アイソレータ、増幅器およびアッテネータのような、国防、航空宇宙、ナビゲーションおよび通信産業において、導波路は広く使用されてきた。FEKOは、導波管ポート励振、FEKOの母及び有限要素法（FEM）ソルバーを使用して、導波管構成要素のシミュレーションで使用することができる。

マイクロストリップ技術は、カプラ、共振器およびフィルタのような平面回路を設計するために使用される。回路のトレース長を波長と比較できる場合，全波3 d em解析を用いる。fkoの平面層状green関数と表面等価原理（sep）公式はプリントマイクロ波回路の解析に非常に適している。

導波管デルタ駆動WR‐90 MAGIC‐T結合器のシミュレーション

生体電磁気学

EMシミュレーションは生物医学技術の発展に重要な役割を果たしている。シミュレーションは、人体の近くまたは近くの電磁場の相互作用のための貴重な参照を提供することができる。組織損失の性質のために、エミッタ設計は通常十分な信号が放出されることを確実とすることに集中します、そして、信号は解剖学的な荷で失われません、一方、人体の特定の吸収率と最大温度増加を制限する規則に会って。典型的な用途は、移動体および無線装置、自動車のRFフィールド、補聴器、人間のアンテナ、MRI、インプラント、および低体温に関連する。fekoにおけるfem，fdtd，mom／femはこれらの用途に非常に適している。フェコは、異なるマネキンのデータベースを含みます。

自動車におけるポケットラジオ装着モデルのSAR計算

マッチングの設計 回路

アンテナ設計技術者にとって重要な課題は、帯域幅と効率が技術仕様を満たすことである。アンテナの物理的構造を変更したり，整合回路を用いて実現できる。Optenni LabsはOptenni社によって開発され、Altairの販売チャネルを介して購入することができます。ツールは自動マッチング回路生成と最適化プログラムを提供します。ユーザーは、必要な周波数範囲と整合回路の構成要素の数を指定する必要があり、次に、Optenni Labは、整合回路を最適化するためのトポロジー選択を提供する。Optenni Labは主要な部品メーカーから正確な誘導子とコンデンサモデルを使用して、適合した回路が製造標準を満たすことを確実とするために速い寛容分析を実行します。そして、それをFekoに理想的な補助食品とします。

アンテナ合成ツール

アンテナMAGUSは、Altairセールスチャンネルを通して購入されることができるMAGUS（Pty）からのアンテナ合成ツールです。それは、我々がユーザー・スペックを満たすアンテナを見つけて、設計することができる多くの検索可能なアンテナを提供します。すぐに実行することができますFEKOモデルは、アンテナのMAGUフェイを補完するための理想的なツールを作るにエクスポートすることができます。