Antenna Toolbox
Design, Analyse und Visualisierung von Antennenelementen und -arrays
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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 Momentmethode (Method of Moments, MoM), zur Berechnung von Impedanz, Stromverteilung, Effizienz sowie Nah- und Fernfeldstrahlungsmustern. 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 Antennen-Arrays 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.
Nutzen Sie die Antenna Designer-App für die interaktive Entwicklung und Visualisierung von Antennen mithilfe eines Katalogs von knapp 100 parametrisierten Elementen, darunter verschiedene 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.
Nutzen Sie die Antenna Array Designer-App für die interaktive Entwicklung von linearen, rechteckigen, kreisförmigen und konformen Arrays und zur Berechnung der Auswirkungen der wechselseitigen Kopplung. Führen Sie eine Infinite-Array-Analyse zur Modellierung großer Antennen durch.
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.
Nutzen Sie die PCB Antenna Designer-App für die interaktive Entwicklung von 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.
Nutzen Sie die ML-basierte SADEA-Optimierungstechnik für mehrere Entwurfsvariablen, um die Leistung Ihrer Antenne zu verbessern. Integrieren Sie geläufige Optimierungstechniken, die Ihnen in der Global Optimization Toolbox zur Verfügung stehen. Verwenden Sie die Impedanz- und S-Parameter von Antennen und Antennen-Arrays beim Entwurf von Anpassungsnetzwerken mit der RF Toolbox. Nutzen Sie die RF PCB Toolbox für die Entwicklung verteilter Anpassungsnetzwerke mithilfe der Katalogelemente.
Installieren Sie Antennen und Antennenarrays auf Plattformen wie Autos, Flugzeugen oder Schiffen. Bestimmen Sie den Radarquerschnitt (RCS) von großen Objekten für eine genaue Zielerfassung. Lösen Sie die großen Strukturen mit Wellenoptik (Physical Optics, PO), MoM-PO oder der Fast-Multipole-Methode (FMM).
Importieren Sie Strahlungsmuster aus den Antennendateien von MSI Planet (.MSI oder .PLN). Visualisieren Sie Fern- und Nahfelddaten mithilfe von 3D- oder Polardiagrammen. Überprüfen Sie interaktiv die Daten und berechnen Sie daraus Antennenmetriken. Rekonstruieren Sie das 3D-Strahlungsmuster aus zweidimensionalen orthogonalen Schichten.
Berechnen Sie die Eigenschaften der Netzabdeckung und der Kommunikationsverbindung mithilfe von geografischen 3D-Karten. Berücksichtigen Sie Erdkrümmung und Reflexion mithilfe der Longley-Rice- oder Terrain-Integrated Rough-Earth Model™(TIREM™)-Ausbreitungsmodelle. Bewerten Sie die Netzabdeckung in städtischen Szenarien mithilfe von Raytracing-Ausbreitungsmodellen.
„Die Analyse des Vivaldi-Elementmusters, die Bildung eines Arrays und die Durchführung der Analyse der wechselseitigen Kopplung für die Empfängerkette waren ausschlaggebend für die Systemsimulation bei der Implementierung einer Beamforming-Kette auf Aperturebene für die Anwendung in der Radioastronomie“
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