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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。
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将匹配网络分析与全波结果相结合。
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提高双工匹配天线使用案例的工作流程效率。
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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。
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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。


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。
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。
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。
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。
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。
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。
匹配网络仿真与设计资源
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网络研讨会
使用全波匹配电路优化的天线设计工作流程
匹配天线的设计是一个相当复杂的过程。本网络讲座展示了 XFdtd 如何通过提供工具来简化这一过程,这些工具可用于对非匹配天线进行参数化、确定 S11、使用 Optenni Lab 综合匹配网络拓扑结构,以及使用电路元件优化器确定最终元件值。
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网络研讨会
XFdtd 电路元件优化器简介
Remcom 的 XFdtd 电路元件优化器是用于全波匹配电路优化的独特工具。本网络研讨会将介绍该功能,并提供如何使用该功能的示例。演示中使用了 GPS/Bluetooth 天线和 LTE 天线。
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应用实例
FDTD 仿真:优化 LTE 天线的匹配网络
在 XFdtd 中将用于 LTE 频段操作的简易天线添加到智能手机的 PC 板上,并对匹配电路进行调整,以便在多个频段中操作。选择匹配网络中的元件值是为了最大限度地提高系统效率。
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视频
使用 XFdtd 原理图编辑器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,使电容值与不同频段相匹配。使用带有调谐滑条的 XF 原理图编辑器,很快就能找到正确的值。
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出版物
XFdtd® 的新功能
XFdtd 7.11.1 版引入了多项增强功能,旨在提高仿真精度、扩展分析功能并简化工程工作流程。该版本反映了 Remcom 对解决天线设计、PCB 建模和相控阵系统开发中的高价值挑战的持续关注。
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出版物
全波匹配电路优化缩短了设计迭代时间
全波匹配电路优化(FW-MCO)是一项新技术,它将全波三维电磁仿真与电路优化相结合,以一种新颖的方法解决了一个古老的射频问题:确定哪些元件值能为给定的匹配网络布局提供所需的匹配。本文以 GPS 蓝牙天线的匹配电路设计为例,介绍了设计过程。
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