СВЧ технология - компоновка антенны: решение с использованием модели FEKO

FEKO помогает производителям OEM и их поставщикам во многих отраслях промышленности решать проблемы EMC, с которыми они сталкиваются в процессе проектирования, анализа и тестирования продукции. использование FEKO и других средств моделирования позволило сократить количество пробных образцов и тестов, а также преобразовать традиционные процессы разработки тестовых драйверов в моделируемые модели. К числу важных видов применения FEKO в области EMC / EMI относятся электромагнитное излучение, электромагнитное сопротивление помехам, грозовой эффект, высокоинтенсивное поле излучения (HIRF), электромагнитные импульсы (EMP), электромагнитная защита, опасность электромагнитного излучения и антенная связь.

антенна схема

в свободном пространстве есть много технологий, которые могут быть выбраны. на практике такие антенны установлены в твердом корпусе, что серьезно сказывается на свойствах свободной космической радиации антенны. для антенн, установленных на крупных платформах, их радиационные характеристики трудно измерить, а иногда и невозможно измерить. Поэтому задача точного моделирования заключается в том, чтобы установить взаимодействие между антенной и большой электронной средой. на протяжении многих лет ФЕКО пользовалась хорошей репутацией в плане расположения антенны, став стандартным эмулятором EMC / EMI для размещения антенн на автомобилях, самолетах, спутниках, судах, сотовых станциях, башнях, зданиях и других местах. Мммм, ЭВМ в FEKO (PO, RL GO и UTD) и моделирование вместе работают над тем, чтобы сделать FEKO идеальным инструментом для решения проблем, связанных с размещением антенн и общим пространством помех на крупных или сверхкрупных электронных платформах.

Antenna схема on fighters and ships (surface current shown)

моделирование ФЕКО

Одной из наиболее сложных проблем, с которыми сталкивается FEKO, является сегрегация между различными антеннами на платформе (диаграмма 1). модель самолета была предложена на семинаре по вычислительной электромагнетике EMC (CEMEMC). Она представляет собой модифицированную версию EV55 (принадлежащую проекту HIRF - SE FP7 EU, авторское право на которую принадлежит консорциуму spol.s. r.o. и HIRF - SE). Пользователи должны выбирать только один из решающих устройств FEKO в зависимости от вида, электрического размера и сложности неурегулированных вопросов. пользователь может подсчитать влияние изменения нагрузки антенны на связь между антеннами без повторного запуска и наглядного отображения влияния большого числа портов антенны. для определения и анализа уровня интенсивности связи сопутствующая матрица интерференции с общим адресом. Кроме того, сочетание методики моделирования разложения FEKO с аналогичными антенными эквивалентами и эквивалентными источниками помех EMC может уменьшить потребность в вычислительных ресурсах.

по эмуляции FEKO, при распределении магнитной напряженности внутри и снаружи самолета в 1GHz

Задачи проектирования EMI

множество дел, в которых ФЕКО решает проблемы с Эми. Так, например, радиационная связь с лобовым стеклянным антенным устройством (и другими формами антенны) от кабельного луча транспортного средства также связана со стандартами испытаний CISPR - 25 EMC в автомобильной промышленности (CISPR является Специальным комитетом по международным радиопротиводействия, а также международной радиостанцией, международным Специальным комитетом). шумовые сигналы будут распространяться по различным кабелям в транспортных средствах, где радиационное поле этих кабелей соединяется с различными антеннами, что снижает эффективность аналоговых или цифровых систем радиовещания. для решения этой проблемы ФЕКО предоставила полный комплект средств для моделирования кабелей, используемых для анализа излучения кабеля (и помехоустойчивости). Этот инструмент и технология моделирования и решения проблем, разработанных специально для практического применения лобовых стеклянных антенн, применяются для анализа и решения этих проблем (диаграмма 2). На рисунке 2b показано радиоэлектрическое поле в 10 метрах по обе стороны от автомобиля. Каждая точка расположения включает значения интенсивности поля вертикальной и горизонтальной поляризации, полученные путем моделирования.

Рисунок 2: имитация модели автомобиля с антенной вентиляционного окна, equivalent source of wire harness and engine control unit (ECU) (a) and near-field electric field intensity at 10m around the vehicle and simulation model based on measurement system (b)

уникальное свойство

FEKO легко доступна и имеет полный, точный, надежный и полностью параллельный набор решений, поддерживающих подлинное смешанное решение, включая метод моментов (MoM), многослойные быстрые мультиполяторы (MLFM), конечные элементы (FEM) и ограниченные дифференциации по времени (FDTD), физико - оптические / макроповерхности (PO / LE - PO), Эти дискриминаторы широко используются для проектирования антенн и макета антенны, EMC, сечения рассеяния радиолокационной станции (RCS), биоэлектромагнетизма, антенного кожуха и имитации радиочастотных приборов. в зависимости от масштаба и сложности задач, которые предстоит решить, вам просто нужно выбрать использовать это или другое решение. комплексная система моделирования кабелей FEKO решает проблемы EMC, связанные со сложными кабелями. Специальные алгоритмы, используемые FEKO для анализа кабелей, включают метод многопроводной линии передачи (MTL) и смешанный метод MM / MTL. Последнее относится к ситуации, когда под кабелем земля не непрерывно анализируется. в рамках платформы "Altair HyperWorks" FEKO привнес ряд дополнительных функций по дифференциации. Благодаря уникальной системе разрешения Altair эти функции могут использоваться без дополнительных затрат. с помощью наиболее известного модуля предварительной обработки процессора HyperMesh, который позволяет сократить время очистки сложной модели CAD (включая автоматическую очистку) и сетки; использование HyperStudy, пользователи FEKO могут использовать экспериментальные методы проектирования (экспериментальное проектирование) для оптимизации дизайна, включая анализ других физических характеристик; использование схем проектирования и анализа activate (например, преобразователь DC / DC).

проектирование антенны

FEKO широко используется для анализа и проектирования отраслевых антенн в таких областях, как радио - и телевещание, беспроводная система, сотовая сотовая система связи, система дистанционного отключения ключа, система контроля давления плода, спутниковая локация и связь, радар, RFID и т.д. Решение по методу FEKO (MM) широко применяется при проектировании антенны. Кроме того, поскольку данное программное обеспечение обладает не только функцией моделирования (генерирования и использования эквивалентных источников), оно сочетает в себе такие комплексные функции, как многослойный быстрый многополюсный алгоритм (MLFM). метод волнового ускорения или такие асимптотические методы, как физическая оптика (PO), геометрическая оптика лучевого сопровождения (RL - GO) или теория равномерного дифракции (UTD), позволяют эффективно нацеливать антенны отражателя, радиолокационные антенны и антенны, расположенные в комплексе с накрывающей антенной. FEKO имеет также такие функции, как метод функции поля Грина (DGFM), применимый к крупным ограниченным массивам, что позволяет проводить точный и эффективный анализ антенных массивов.

1.5GHZ 2x2 микроминиатюрная пластинчатая антенная решетка

электромагнитная совместимость

электромагнитная совместимость (Эмс) стала актуальной темой для многих отраслей OEM и его поставщиков. важно интегрировать компоненты и оборудование в систему без электромагнитных проблем. Важно также соблюдать правила EMC. В течение многих лет ФЕКО использовалась в EMC для имитации электромагнитных помех (EMI) и электромагнитной чувствительности или помехоустойчивости (EMS). FEKO включает в себя полный комплект средств моделирования кабелей для анализа излучений, возникающих между кабелями и другими кабелями, антеннами или оборудованием, которые могут создавать напряжение и ток помех и приводить к сбоям в работе системы. FEKO используется также для имитации радиационной эмиссии, защитной эффективности, анализа радиационной опасности, электромагнитных импульсов (EMP), осветительных эффектов и высокоактивных радиационных полей (HIRF) в модуле электронного управления (ECU) системы моделирования.

Cable modeling interface in FEKO

рассеяние и RCS

когда тело подвергается воздействию падающего электромагнитного поля, the scattering characteristics of the object are related to the spatial distribution of the scattering energy. Две типичные ситуации, имеющие важное значение для рассеяния: при проектировании системы обнаружения объектов, such as collision detection system; And designing objects to increase or decrease the detection capability of the transmitter, например, конструкция невидимого самолета. Various digital methods of FEKO, включать в распространение, Давай, Абао., and post-processing function, can efficiently and точныйly solve the scattering and radar effective cross section (RCS) problems.

RCS strength view of helicopter

волноводный элемент и микросхема

Since the first realization of space communication, волновод широко используется в обороне, воздушно - космический, navigation and communication industries, сцепка, filters, циркулятор, изолятор, amplifiers and attenuators. моделирование волноводных элементов, обычно использовать волноводный порт для возбуждения, FEKO's mom and finite element method (FEM) solver.

микрополосная техника используется для проектирования плоских схем, таких, как ответвители, резонаторы и фильтры. при сопоставлении длины траектории схемы с длиной волны используется полный спектр 3D EM. формула FEKO - принцип плоских слоёв функции Грина и принцип поверхностного эквивалента (SEP) весьма пригодна для анализа печатных микроволновых схем.

Simulation of wr-90 magic-T coupler driven by waveguide Delta

биомагнетизм

электромагнитное моделирование играет важную роль в развитии биомедицинских технологий. Эмуляция может служить ценным ориентиром для взаимодействия электромагнитных полей внутри человека или вблизи него. в силу характера потерь ткани эмиттеры, как правило, проектируются таким образом, чтобы обеспечить достаточный уровень эмиссии и чтобы сигнал не утрачивался при анатомической нагрузке, соблюдая при этом правила, ограничивающие конкретные коэффициенты поглощения и максимальное повышение температуры тела. типичные виды применения включают мобильное и беспроводное оборудование, автомобильное радиочастотное поле, слуховые аппараты, человеческие антенны, МРТ, имплантанты и криогенные системы. FEM, FDTD и Mom / FEM в FEKO хорошо подходят для этих приложений. FEKO содержит базу данных, содержащую различные модели человеческого тела.

SAR calculation for the model of wearing a pocket radio in a car

Design of matching цепь

Одной из важных задач инженеров - конструкторов антенн является обеспечение того, чтобы ширина и эффективность полосы соответствовали техническим нормам. Это может быть достигнуто путем изменения физической структуры антенны или использования согласующих схем. "Optenni lab" была разработана компанией "Optenni Ltd. Этот инструмент обеспечивает автоматическое согласование схем для создания и оптимизации программ. пользователь должен указать только диапазон частот и количество элементов в цепи согласования, а затем optenni lab предлагает топологический выбор для оптимизации согласующей схемы. "оптини ЛАБ" использует точные модели датчиков и конденсаторов, предоставленные изготовителями основных деталей, и проводит ускоренный анализ допуска для обеспечения того, чтобы производимая согласующая схема соответствовала проектным стандартам и стала идеальным дополнением к FEKO.

антенный синтезатор

Antenna magus is an antenna synthesis tool from magus (Pty) Limited, можно купить по каналам Altair. она предоставляет множество поисковых антенн, Мы можем найти и спроектировать антенну в соответствии с спецификациями пользователя. можно экспортировать модель FEKO, making antenna magus an ideal tool to complement FEKO.