마이크로웨이브 기술 - 안테나 레이아웃: FEKO를 사용한 아날로그 솔루션

FEKO는 산업 분야의 많은 OEM 제조업체와 공급업체가 제품 설계, 분석 및 테스트 검증 과정에서 발생하는 EMC 문제를 해결할 수 있도록 지원합니다.FEKO 및 기타 시뮬레이션 도구를 사용하여 시험 샘플의 수와 테스트 횟수를 줄이고 전통적인 테스트 구동 개발 과정을 시뮬레이션 구동 설계로 전환했습니다.EMC/EMI 분야에서 FEKO의 중요한 응용은 전자기 방사, 전자기 내간섭, 천둥번개 효과, 고강도 방사장 (HIRF), 전자기 펄스 (EMP), 전자기 차폐, 전자기 방사 위해 및 안테나 결합을 포함한다.

안테나 레이아웃

자유 공간에서는 선택할 수 있는 많은 기술이 있습니다.실제 응용에서 이런 안테나는 고체구조에 설치되여 안테나의 자유공간복사특성에 엄중한 영향을 주었다.대형 플랫폼에 설치된 안테나의 경우 방사능 특성을 측정하기가 매우 어렵고 때로는 측정할 수도 없습니다.따라서 정밀 시뮬레이션의 과제는 안테나와 대규모 전자 환경 간의 상호 작용입니다.수년 동안 FEKO는 안테나 배치에서 좋은 명성을 얻었으며 자동차, 항공기, 위성, 선박, 셀룰러 기지국, 타워, 건물 등의 안테나 배치를위한 표준 EMC/EMI 시뮬레이션 도구가되었습니다.FEKO의 mlfmm, 프로그레시브 해산기 (PO, rl-go 및 UTD) 및 모델 분해는 FEKO를 대형 또는 초대형 전자 플랫폼의 안테나 레이아웃 및 동일 주소 간섭 문제를 해결하는 데 이상적인 도구로 만드는 데 공동 작용합니다.

Antennalayouton 전투기 및 함정(수면 전류 표시)

FEKO 시뮬레이션

플랫폼의 여러 안테나 사이의 격리 (그림 1) 는 FEKO가 가장 잘 처리하는 문제 중 하나입니다.이 항공기 모형은 EMC 컴퓨팅 전자학(CEMMEC) 세미나에서 제시된 테스트 모형이다.EV55의 수정 버전입니다(HIRF-SE FP7 EU 프로젝트, EVEKTOR, spol.s r.o. 및 HIRF-SE 얼라이언스가 소유한 저작권).사용자는 해결할 문제 유형, 전기 크기 및 복잡성 등을 기반으로 FEKO에서 하나의 해결사를 선택하여 계산하면 됩니다. FEKO 안테나 간의 상호 결합을 빠르게 계산하는 한 가지 방법은 S 매개변수를 통과하는 것입니다.사용자는 계산을 통해 안테나 부하 변화가 안테나 간의 결합에 미치는 영향을 직관적으로 표시할 수 있으며, 반복적으로 해결기를 시작할 필요가 없으며, 대량의 안테나 포트의 영향을 직관적으로 표시할 수 있다.결합 및 공통 사이트 간섭 행렬을 그려 결합 강도의 수준을 식별하고 분석합니다.또한 FEKO의 모델 분해 기술은 안테나 등가 및 EMC 등가 간섭 소스와 결합하여 컴퓨팅 리소스에 대한 요구를 줄일 수 있습니다.

FEKO 시뮬레이션을 통해 1GHz에서 항공기 내외 자기장 강도의 분포를 얻었다

EMI 설계 과제

FEKO를 사용하여 EMI 문제를 해결하는 경우가 많습니다.예를 들어, 차량 케이블 번들에서 복사장이 바람막이 유리 안테나 (및 기타 형태의 안테나) 로 결합되는 것은 자동차 업계의 CISPR-25 EMC 테스트 표준과도 관련이 있습니다 (CISPR은 국제 무선 간섭 특별 위원회이자 국제 라디오 방송국입니다.국제 특별 위원회).소음 신호는 차량의 다른 케이블을 통해 전파되며 이러한 케이블의 복사장은 다른 안테나에 결합되어 아날로그 또는 디지털 방송 시스템의 성능을 저하시킵니다.이 문제를 해결하기 위해 FEKO에는 케이블 방사선 분석 (및 간섭 방지) 을 위한 완전한 종합 케이블 모델링 도구가 포함되어 있습니다.이 도구와 실제 바람막이 유리 안테나 응용을 위해 특별히 개발된 바람막이 유리 안테나 모델링 및 솔루션 기술은 이러한 과제를 분석하고 해결하는 데 적합합니다 (그림 2).그림 2b는 자동차의 왼쪽과 오른쪽에서 10미터 떨어진 두 위치에 있는 복사 전장을 보여준다.각 위치 점에는 시뮬레이션을 통해 얻은 수직 및 수평 편광 필드 강도 값이 포함됩니다.

그림 2: 윈드스크린 안테나, 하네스 및 엔진 제어 유닛 등의 효원을 가진 차량 모델 (a) 과 차량 주변 10미터 지점의 근접 전장 강도에 대한 시뮬레이션 결과 및 측정 시스템 기반 시뮬레이션 모델 (b)

독보적인 성능

FEKO는 사용하기 쉽고 포괄적이고 정확하며 신뢰할 수 있으며 완전히 병렬된 해답기를 갖추고 있으며 직사각형(MoM), 다중 계층 고속 다극자법(MLFMM), 유한 원법(FEM) 및 시역 유한 차분법(FDTD), 물리 광학/대표면 원물리 광학법(PO/LE-PO)을 포함한 진정한 혼합 해답을 지원합니다.방사선 기하 광학(RL-GO)과 균일 연사 이론(UTD) 등이다. 안테나 설계와 안테나 레이아웃, EMC, 레이더 단면(RCS), 생물 전자학, 안테나 커버, 무선 주파수 장비 시뮬레이션에 널리 활용됐다.해결하려는 문제의 전기 크기와 복잡성에 따라 이 또는 다른 계산기를 사용하기만 하면 됩니다.FEKO의 통합 케이블 모델링 도구는 복잡한 케이블과 관련된 EMC 문제를 해결합니다.FEKO가 케이블 분석에 사용하는 특수 알고리즘은 다중 전도체 전송 선법(MTL)과 MoM/MTL 혼합법이다.후자는 케이블 아래 지면이 연속되지 않을 때의 분석 장면에 적용된다.Altair HyperWorks 컴퓨터 보조 엔지니어링 플랫폼의 일환으로 FEKO는 일련의 추가 차별화 기능을 제공합니다.Altair의 고유한 라이센스 시스템으로 인해 이러한 기능은 추가 비용 없이 사용할 수 있습니다.업계에서 가장 유명한 유한원 분석 프리프로세서 모듈인 HyperMesh를 사용하면 자동 세척 등 복잡한 CAD 모델 세척과 그리드 구분 시간을 줄일 수 있습니다.HyperStudy를 사용하여 FEKO 사용자는 다른 물리적 특성을 분석하는 등 설계 실험의 방법 (설계 실험) 을 사용하여 설계를 최적화할 수 있습니다.activate를 사용하여 DC/DC 변환기와 같은 회로를 설계 및 분석합니다.

안테나 설계

FEKO는 업계 안테나의 분석과 설계에 널리 응용되며, 방송 텔레비전 방송, 무선 시스템, 셀룰러 이동 통신 시스템, 장거리 열쇠 없는 잠금 해제 시스템, 태압 모니터링 시스템, 위성 위치 및 통신, 레이더, RFID 등 분야에 적용된다.FEKO 직사각형법 (MoM) 해결기는 안테나 설계에서 널리 응용되었다.또한 이 소프트웨어는 모델 분해 (동등한 소스 생성 및 사용) 기능뿐만 아니라 다중 계층 신속 다극 알고리즘 (MLFMM) 과 기타 종합 기능을 결합하기 때문입니다.파가속법이나 물리광학(PO), 방사선 추적 기하광학(RL-GO) 또는 균일연사이론(UTD) 등 점근 방법으로 반사면 안테나, 레이더 안테나, 장착된 안테나를 효과적으로 조준할 수 있다. 덮어쓰기 안테나는 분석한다.FEKO는 대형 유한 어레이에 적용되는 도메인그린함수법(DGFM) 등의 기능도 갖추고 있어 안테나 어레이를 정확하고 효과적으로 분석할 수 있다.

1.5GHz 2x2 마이크로밴드 패치 안테나 어레이의 전류

전자기 호환성

전자기 호환성(EMC)은 많은 업계에서 OEM 및 공급업체의 화두로 떠오르고 있습니다.전자기 문제 없이 구성 요소와 장치를 시스템에 통합하는 것은 매우 중요합니다.EMC 규정 준수도 중요합니다.FEKO는 수년간 EMC의 전자기 간섭(EMI) 및 전자기 감도 또는 내섭(EMS) 시뮬레이션에 사용되어 왔습니다.FEKO에는 전압과 전류의 형성을 방해하고 시스템 고장을 초래하는 케이블과 다른 케이블, 안테나 또는 장비 간에 발생하는 방사선을 분석하는 완전한 케이블 모델링 도구가 포함되어 있습니다.FEKO는 또 시뮬레이션 시스템에서 전자제어유닛(ECU)의 방사선 발사, 차단 효과, 방사선 피해 분석, 전자기펄스(EMP), 조명 효과, 고강도 방사장(HIRF)에도 사용된다.

FEKO의 케이블 모델링 인터페이스

산란 및 RCS

물체가 입사 전자장에 노출되었을 때, 물체의 산란 특성은 산란 에너지의 공간 분포와 관련이 있다.산란이 매우 중요한 두 가지 전형적인 상황: 물체를 검측하는 시스템을 설계할 때, 예를 들어 충돌 검측 시스템;스텔스기 설계와 같이 발사기의 탐지 능력을 늘리거나 낮추는 물체를 설계한다.mlfmm, rl-go 및 Po를 포함한 FEKO의 다양한 디지털 방법과 후처리 기능은 산란 및 레이더 유효 단면 (RCS) 문제를 효과적이고 정확하게 해결할 수 있습니다.

헬리콥터 RCS 강도 뷰

전도 소자 및 마이크로밴드 회로

우주 통신이 처음 구현된 이래, 도파는 결합기, 필터, 순환기, 분리기, 증폭기 및 감쇠기와 같은 국방, 항공 우주, 항법 및 통신 산업에 널리 사용되었습니다.FEKO는 일반적으로 전도 포트 인센티브, FEKO의 모멘트 및 유한 메타데이터 (FEM) 해결기를 사용하여 전도 컴포넌트의 시뮬레이션에 사용할 수 있습니다.

마이크로밴드 기술은 결합기, 공명기 및 필터와 같은 평면 회로를 설계하는 데 사용됩니다.회로의 이력 길이와 파장을 비교할 수 있을 때 전파 3D EM 분석을 사용합니다.FEKO의 평면 계층 그린 함수와 표면 동등성 원리 (SEP) 공식은 인쇄 마이크로파 회로를 분석하는 데 매우 적합합니다.

전도 델타 제어 wr-90 magi-T 커플러의 에뮬레이션

생물전자학

EM 시뮬레이션은 생물의학 기술의 발전에 중요한 역할을 하고 있다.시뮬레이션은 인체 내 또는 인체 부근의 전자장의 상호작용에 가치 있는 참고를 제공할 수 있다.조직 손실의 특성으로 인해 송신기의 설계는 일반적으로 충분한 신호를 발사하고 신호가 해부 부하에서 손실되지 않도록 보장하는 데 중점을 두며 인체 내의 비 흡수율과 최대 온도 증가를 제한하는 규칙을 충족시킵니다.일반적인 응용은 이동 및 무선 장비, 자동차 무선 주파수 필드, 보청기, 인체 안테나, MRI, 이식물 및 저체온증과 관련됩니다.FEKO의 FEM, FDTD 및 mom/FEM은 이러한 응용 프로그램에 적합합니다.FEKO는 서로 다른 마네킹의 데이터베이스를 포함합니다.

차량용 휴대용 라디오 장착 모델의 SAR 계산

일치 회로 설계

안테나 설계 엔지니어의 중요한 임무는 대역폭과 효율성이 기술 사양에 부합하는지 확인하는 것입니다.안테나의 물리적 구조를 변경하거나 일치하는 회로를 사용하여 수행할 수 있습니다.Optenni Laboratory는 Optenni Limited에서 개발했으며 Altair 판매 채널을 통해 구매할 수 있습니다.이 도구는 자동 일치 회로 생성 및 최적화 프로그램을 제공합니다.사용자가 원하는 주파수 범위와 일치하는 회로의 컴포넌트 수를 지정하기만 하면 optenni lab은 일치하는 회로를 최적화하는 토폴로지 선택을 제공할 수 있습니다.Optenni 실험실은 주요 부품 제조업체의 정확한 센서 및 콘덴서 모델을 사용하고 생산된 일치 회로가 설계 표준에 부합하고 FEKO에 이상적인 보충이 될 수 있도록 빠른 공차 분석을 수행합니다.

안테나 작성 도구

안테나 magus는 magus (개인) 유한회사의 안테나 합성 도구로 Altair 판매 채널을 통해 구매할 수 있습니다.검색 가능한 안테나를 많이 제공하므로 사용자 사양에 맞는 안테나를 찾아 설계할 수 있습니다.즉시 실행할 수 있는 FEKO 모델을 내보내 안테나 magus를 FEKO를 보완하는 데 이상적인 도구로 만들 수 있습니다.