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XFdtd 中的匹配网络设计与仿真

对于射频工程师来说,天线设计模拟过程变得更加复杂。先进的无线设备必须能够在多个频段工作。与此同时,设备尺寸不断缩小,导致内部布局拥挤,必须容纳许多组件和多个天线。

XFdtd 中的匹配网络设计更新

XFdtd 中的高级匹配网络分析

Remcom 的XFdtd EM 仿真软件具有独特的功能,可帮助工程师快速、准确地应对天线设计挑战。特别是,XF 包括几项简化匹配网络设计的创新功能,包括原理图编辑器和电路元件优化器。

原理图编辑器

XF 包括一个独特的原理图编辑器,专门用于分析匹配网络和企业馈电网络。即使是最复杂的天线系统,原理图编辑器也能直观地描述匹配网络设计的影响。

  • 将匹配网络分析与全波结果相结合。

  • 提高双工匹配天线使用案例的工作流程效率。

  • 支持简单的 pi 或 T 匹配网络、多状态和多端口孔径或阻抗调谐器,以及带有数字移相器的企业馈电网络。

  • 提供全面的关键全波结果:近场热图、远区模式、系统效率等。

原理图编辑器还包括调谐滑动条,可实时控制电感器和电容器的值。用户可以使用滑块调整元件值,并立即分析变化对电路行为的影响。最终状态可永久保存到原理图中,或添加到新的工作状态中。

进一步了解原理图编辑器...

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彩色 S 参数

电路元件优化器(CEO)

XF 的 "电路元件优化器 "功能可为匹配网络布局选择最佳元件值。CEO 使用全波匹配电路优化 (FW-MCO) 分析寄生效应对全波结果的影响,包括辐射效率、系统效率和 S 参数。

CEO 通过在物理匹配电路布局中直接优化块状电路元件,将来自多个天线和地面回流路径的电磁耦合考虑在内,解决了带间载波聚合和多频段的难题。

了解有关首席执行官的更多信息...

 

使用XFdtd进行匹配网络设计仿真示例

简单匹配网络教程预览


在本教程中,我们将演示 XF 分析简单匹配网络的工作流程,并使用原理图编辑器将其应用于全波 FDTD 结果。

主要收获: 

  • 演示如何使用XFdtd的原理图编辑器设计和分析一个简单的天线匹配网络。
  • 采用倒L型天线置于接地平面之上作为示例辐射器。
    首先进行FDTD仿真以表征不匹配天线阻抗及宽带S参数。
  • 在原理图编辑器中创建了一个集中参数匹配网络,并将其链接到FDTD仿真中。
  • 匹配网络在后处理阶段应用,可实现快速评估而无需重新运行完整的EM仿真。

 

查看完整的简单匹配网络教程...

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双工匹配天线教程预览


本教程演示了 XF 评估双工匹配天线和同时分析两种不同匹配网络状态的工作流程。

主要收获:

  • 演示使用XF原理图编辑器对双工匹配天线进行评估。
  • 双频天线,专为GPS L1和2.4 GHz Wi‑Fi操作设计。
  • 采用时域有限差分(FDTD)仿真技术提取失配S参数与天线阻抗。
  • 实现具有独立GPS和Wi-Fi支路的双工匹配网络。

查看完整的双工匹配天线教程...

使用 XFdtd 原理图编辑器调整固定波段匹配天线 教程预览


XFdtd 的原理图编辑器包括匹配网络调整功能,使用户能够轻松调整元件值,以实现设计目标,并更好地了解电路行为。

主要收获:

  • 演示如何使用XFdtd的原理图编辑器和分析工具对固定带宽天线匹配网络进行调谐。
  • 基于现有的FDTD天线仿真,该仿真提供了未匹配天线阻抗和S参数。
  • 在原理图环境中,集中参数匹配网络连接至天线模型。
  • 该示例侧重于优化特定频率带宽内的性能,而非宽带匹配。

查看完整的固定波段匹配天线调谐教程...

使用 XFdtd 的原理图编辑器预览调谐可调谐匹配天线


在本教程中,我们将演示如何轻松调整(或调谐)多种工作模式,使电容值匹配不同频段。通过使用XF原理图编辑器中的调谐滑块,可瞬间找到正确数值。

关键要点:

  • 演示如何使用XFdtd原理图编辑器对可调谐(可变)天线匹配网络进行调谐。
  • 基于现有的时域有限差分(FDTD)天线仿真,以该仿真中的不匹配阻抗和S参数作为起点。
  • 匹配网络包含可调元件(如可变电容器或电感器),而非固定值元件。
  • 可调组件会自动生成调节滑块,支持实时调整。

查看调谐可调匹配天线教程全文...

使用 XFdtd 原理图编辑器的动态匹配天线


在本视频教程中,模拟了天线在两种条件下的固有阻抗——自由空间环境与头部接触环境。同时还包含一个具有两种可能状态的三端口开关。

主要收获: 

  • 展示了使用可切换元件在不同负载条件下动态匹配天线的方法。
  • 建模了两种天线环境:自由空间和靠近人头的情况。
  • 初步模拟显示,由于两种负载场景中均存在不匹配的天线,性能表现不佳。
  • 通过电压源、并联电感器和串联电感器构建了匹配网络原理图。

查看完整的动态匹配天线教程...

匹配网络仿真与设计资源

 

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