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用于设计和建模的天线仿真软件

天线技术在不断进步,以满足工业日益增长的需求。同样,Remcom 也与时俱进,为工程师提供与他们的工艺相匹配的天线仿真软件,帮助他们满足设备设计要求。

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天线设计模拟工作流程

天线设计工作流程
Remcom 的天线仿真软件为工程师提供了强大的工具,帮助他们缩短开发时间,更快地将产品推向市场。用户可以在 XFdtd 中轻松执行典型天线仿真工作流程的所有步骤:
  • 设置项目属性、频率范围等。

  • 导入 3D CAD 文件、PCB 数据库,创建或修改几何图形。

  • 规定材料的电磁特性。

  • 添加电压源或模态场分布。

  • 应用外部界限。

  • 将 3D CAD 空间离散化为单元格。

  • 通过快速智能网格划分,将材料与每个单元边沿关联起来,提高精度。

  • 请求传感器结果。

  • 检查结果并查看输出。

  • 执行 FDTD 仿真

  • 通过后处理工具分析匹配网络和端口相位组合与波束成形的叠加。

  • 将项目参数化,并进行参数分析。

  • 通过脚本进行自定义,自动执行重复性任务。

XFdtd 3D 电磁模拟软件

天线在当今技术中无处不在,其覆盖范围从低频到微波,再到太赫兹甚至更远。我们的 XFdtd 3D 电磁仿真软件是一种全波求解器,基于 有限差分时域 (FDTD)方法的全波求解器,非常适合分析从简单的偶极子和贴片到最新的 移动设备由数百个组件和多个天线组成。XFdtd 的高级处理功能还能处理毫米波频率的第五代蜂窝标准,这些标准涉及天线阵列和更复杂的处理。

XFdtd 包括全波、静态、生物热、优化和电路求解器,可解决各种应用问题。 它还可与 Remcom 的光线跟踪产品配合使用,提供低、中、高端电磁频谱的全面仿真能力。

探索 XFdtd 的全部独特功能...

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FDTD 方法在天线仿真中的优势

许多电磁仿真技术都是在频域中应用的,而 FDTD 则是在时域中求解麦克斯韦方程,以离散的时间步长逐步计算电磁场值。 FDTD 方法在模拟天线时有几个独特的优势:

  • 随着问题规模的扩大,该方法的扩展性能极佳

  • 通过执行一次程序提供的宽带输出

  • 随着未知数的增加,比其他电磁方法更高效

  • 模拟各种电和磁性材料

  • XFdtd 的 XACT Accurate Cell Technology®等先进技术可解决复杂的曲面问题,在缩短仿真时间的同时提高了极其复杂的设计精度。

  • 针对无线设备的生物效应进行电磁模拟的首选方法 [1]

  • 实现场穿透生物组织精确结果的最有效方法

进一步了解 FDTD 方法...

XFdtd 天线模拟应用

XFdtd 天线模拟应用

长期以来,天线工程师一直使用电磁软件进行虚拟优化设计,在快速评估众多设备配置的同时,减少了制造硬件原型的费用和时间。XFdtd 所覆盖的广阔仿真空间涵盖了所有天线设计,从基本的传统天线到太赫兹范围及以上的尖端下一代 6G 设备。以下是 XFdtd 可用于各种天线应用的几个示例:

  • 毫米波频率的 5G 天线阵列

  • 智能扬声器和摄像头等物联网 (IoT) 设备

  • 有线天线

  • 微带贴片

  • 喇叭天线

XFdtd 模拟能够高效地分析非常复杂的设备,而且不受任何计算障碍的限制;项目可跨越 500 多个立方波长。

进一步了解 XFdtd 用于电磁仿真的高性能计算选项。

XFdtd 天线仿真软件的优势

简单明了的分析流程

在 XFdtd 中,可以使用功能齐全的 CAD 建模器或多种标准格式的导入文件创建复杂的设备设计。项目的几乎所有方面都可以参数化,从而快速确定设计变量的特性。仿真设备可通过各种输入选项进行激励,如点源电压和电流或分布式源(包括各种波导端口)。增益、效率、阻抗、S 参数和耗散功率都是生成的常见输出量。此外,还可提供电场与生物组织相互作用的特定数据,如比吸收率(SAR)和功率密度分布。

高级后期处理选项

最先进的分析工具必须超越传统结果,以满足物联网/互联家庭、5G 和即将到来的 6G 设备的需求。天线阵列分析工具必须能够快速处理数据,以定义和优化包含数百或更多元素的复杂波束成形系统的性能。使用有效各向同性辐射功率累积分布函数(CDF of EIRP)等高级处理技术来了解增益模式的全面覆盖范围,对于天线设计人员来说至关重要,而 XFdtd 可以满足这一需求。此外,对于许多采用多输入多输出(MIMO)技术的通信系统(包括蜂窝基站和 WiFi 集线器)来说,元件之间的相互作用至关重要。XFdtd 中的 MIMO 工具可以计算隔离度和包络交叉相关性等量,从而确保正常运行。

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天线设计-应用-页面-概念
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包括天线匹配电路设计和优化

为单一频率设计和调谐天线的时代已经一去不复返了,因为当前的设备必须通过使用匹配电路在多个频段上进行有效连接。XFdtd 拥有用于匹配电路分析的先进工具,包括 电路元件优化器(CEO) 可以调整多个频段的天线,同时考虑到电路周围结构的电磁效应;这对手机设计人员尤为重要。更复杂的电路可通过 电路协同仿真XFdtd 可同时运行并行 FDTD 和电路求解器,以包括常见制造商生产的芯片元件或使用 SPICE 模型的多端口匹配网络的影响。XFdtd 还集成了匹配电路设计软件 Optenni Lab的集成,该软件可确定最佳匹配网络拓扑结构。

参考资料
1. C95.3.2002, "Recommended Practice for Measurements and Computations with respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields, 100kHz to 300GHz," IEEE Standards and Coordinating Committee 28 on Non-Ionizing Radiation Hazards, April 2002.

其他信息

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