Antenna Toolbox
Design, Analyse und Visualisierung von Antennenelementen und -arrays
Die Antenna Toolbox™ bietet Ihnen verschiedene Möglichkeiten und Apps zum Design, zur Analyse und zur Visualisierung von Antennenelementen und -arrays. Sie haben damit die Möglichkeit, eigenständige Antennen zu entwerfen und Antennenarrays aus vordefinierten Elementen mithilfe der parametrisierten Geometrie, beliebigen planaren Strukturen oder benutzerdefinierten 3D-Strukturen zu erzeugen, die mit STL-Dateien beschrieben werden.
Die Antenna Toolbox verwendet elektromagnetische Solver, einschließlich der Momenten-Methode (MoM), um Impedanz, Stromverteilung, Wirkungsgrad sowie Nah- und Fernfeldabstrahlungsmuster zu berechnen.Um das Antennendesign zu verbessern, können Sie entweder auf manuelle Methoden zurückgreifen oder die in der Toolbox bereitgestellten Optimierungsmöglichkeiten nutzen. Die Antennengeometrie und Analyse-Ergebnisse können in 2D und 3D visualisiert werden. Mit der Toolbox können Sie Muster von Antennenarrays in drahtlose Systeme integrieren, um Beamforming- und Beamsteering-Algorithmen zu simulieren. Die Ergebnisse der Impedanzanalyse können zum Designen von Anpassungsnetzwerken für die Integration mit dem HF-Frontend verwendet werden. Dabei haben Sie die Möglichkeit, die Antennen auf großen Plattformen wie Fahrzeugen oder Luftfahrzeugen zu montieren und die Auswirkungen der Struktur auf die Antennenleistung zu analysieren. Es besteht zudem die Option, STL- und Gerber-Dateien zu importieren, um eine bereits vorhandene Struktur zu analysieren, oder diese Dateien zu exportieren, um Ihr Design mit anderen zu teilen oder es anzufertigen. Ein Site Viewer ermöglicht die Visualisierung der Netzabdeckung der Antenne auf einer 3D-Geländekarte mithilfe einer Vielzahl von Ausbreitungsmodellen wie dem Raytracing.
Jetzt beginnen:
Antennen- und Arraykatalog
Entwerfen und visualisieren Sie Antennen mithilfe eines Katalogs von fast 100 parametrisierten Elementen, darunter verschiedene Arten von Dipol-, Monopol-, Patch-, Spiral-, Fraktal- und Hornantennen. Fügen Sie Hilfsstrukturen wie Reflektoren oder Aussparungen hinzu. Bestimmen Sie Metalleigenschaften und dielektrische Substrate, um die Verluste und den Wirkungsgrad abzuschätzen.
Entwerfen Sie lineare, rechteckige, kreisförmige und konforme Arrays und berechnen Sie den Effekt der wechselseitigen Kopplung. Führen Sie eine Infinite-Array-Analyse zur Modellierung großer Antennen durch.
Hauptkategorien des Antennenkatalogs und des Arraykatalogs.
Antenna Designer und Array Designer-App
Wählen und entwerfen Sie in kürzester Zeit eine Antenne oder ein Array, das Ihre Spezifikationen erfüllt. Optimieren, analysieren und visualisieren Sie die Leistung in wenigen Schritten und iterieren Sie die Geometrie- und Materialeigenschaften, bis die Ergebnisse Ihren Anforderungen entsprechen.
Leiterplatten (PCB) und individuelle 3D-Antennen
Design beliebiger planarer (2D und 2,5D) Antennen und Arrays. Importieren Sie Gerber-Dateien oder kombinieren Sie geometrische Formen, um die Begrenzung der Antenne zu definieren, fügen Sie mehrere metallische und dielektrische Beschichtungen hinzu, fügen Sie Durchkontaktierungen ein und legen Sie Einspeisepunkte für Sonden oder Einsätze fest. Generieren und visualisieren Sie Gerber-Dateien für die Herstellung von PCB-Antennen. Importieren und analysieren Sie 3D-STL-Dateien, um bestehende Antennendesigns zu optimieren oder um Installationsplattformen zu beschreiben.
Installation von Antennen und die Analyse umfangreicher Strukturen
Installieren Sie Antennen und Antennenarrays auf Plattformen wie Autos, Flugzeugen oder Schiffen. Bestimmen Sie den Radarquerschnitt (RCS) von großen Objekten für eine genaue Zielerfassung. Approximieren Sie große Arrays mit einer unendlichen Anzahl von Elementen. Analysieren Sie unendliche Arrays über verschiedene Scan-Winkel und berechnen Sie die Scan-Elementmuster.
Anpassung, Abstimmung und Optimierung der Antenne
Passen Sie die Resonanzfrequenz und die Bandbreite Ihrer Antenne an, indem Sie Lumped Elements an ihre Oberfläche anschließen. Verwenden Sie die Impedanz- und S-Parameter von Antennen und Antennenarrays beim Design von Anpassungsnetzwerken mithilfe der RF Toolbox™.
Wenden Sie lokale und globale Optimierungsmethoden für mehrere Designvariablen an, um die Leistung Ihrer Antenne zu verbessern. Beschleunigen Sie die Optimierung mithilfe von parallelen Berechnungen und Machine-Learning-Verfahren wie beispielsweise Ersatzmodellen.
Benchmarking und Verifizierung
Analysieren Sie Antennenelemente und -arrays mithilfe der vollwelligen 3D-MoM. Berechnen Sie Port-Eigenschaften wie Impedanz und S-Parameter, Strom- und Ladungsverteilung sowie Nah- und Fernfeldabstrahlungsmuster. Vergleichen Sie die Ergebnisse der Analyse mit den Messungen der Antenne oder mit den neuesten wissenschaftlichen Veröffentlichungen.
Simulierte und gemessene maximale Direktivität (reproduziert mit Genehmigung von IEEE).
Importieren und Visualisieren von individuellen Mustern
Importieren Sie Strahlungsdiagramme aus den Antennendateien von MSI Planet (.MSI oder .PLN). Visualisieren Sie Fern- und Nahfeld-Daten mithilfe von 3D- oder Polardiagrammen. Überprüfen Sie interaktiv die Daten und berechnen Sie daraus Antennenmetriken.
Import und Visualisierung des Fernfeld-Strahlungsdiagramms von Antennen.
HF-Übertragungsmodelle
Berechnen Sie die Eigenschaften der Netzabdeckung und der Kommunikationsverbindung mithilfe von geografischen 3D-Karten.
Berücksichtigen Sie die Erdkrümmung und Reflexion mithilfe der Ausbreitungsmodelle Longley-Rice oder TIREM™ (Terrain Integrated Rough Earth Model). Bewerten Sie die Netzabdeckung in städtischen Szenarien mithilfe von Raytracing-Ausbreitungsmodellen.
Simulation eines MIMO-Systems
Bestimmen Sie die Korrelationsmatrix zwischen Antennen in MIMO-Systemen (Multiple-Input Multiple-Output), untersuchen Sie die Auswirkung von nah beieinander liegenden Antennen auf das Strahlungsdiagramm von Phased-Array-Systemen und bewerten Sie die elektrische Kopplung.
Entwickeln Sie Beamforming- und Beamsteering-Algorithmen mithilfe von Strahlungsdiagrammen eingebetteter Antennenelemente in einem Array. Simulieren Sie Antennen-Arrays in HF-Frontends und bestimmen Sie dabei Impedanzfehler, Kopplungen und nichtlineare Effekte.
Produktressourcen:
Verwenden eines Fotos zur Vollwellen-Antennenanalyse
Dieser Artikel über den Aufbau einer Antenne anhand eines Fotos behandelt die Segmentierung eines Bildes, das Ermitteln geometrischer Grenzen, die Kalibrierung der Antennengröße und die Analyse der Antenne mithilfe der Vollwellen-Momentenmethode.
