天线的工具箱

设计、分析和可视化天线元件和天线阵列

Antenna Toolbox™提供了用于设计、分析和可视化天线元件和阵列的功能和应用程序。您可以设计独立的天线,并使用带有参数化几何、任意平面结构或STL文件描述的定制3D结构的预定义元素构建天线阵列。

天线工具箱使用电磁 求解器, 包括矩量法(MoM), 计算阻抗,电流 分布, 效率, 和近场和远场辐射模式。  如果需要改进天线设计,可以使用手动方法,也可以使用工具箱中提供的优化方法。天线的几何形状和分析结果可以在二维和三维可视化。 这个工具箱可以让您将天线阵列模式集成到无线系统中,以模拟波束形成和波束转向算法。阻抗分析结果可用于设计与射频前端集成的匹配网络。用户可以将天线安装在车辆、飞机等大型平台上,分析天线结构对天线性能的影响。您可以导入STL和Gerber文件来分析预先存在的结构,或者导出它们来共享或制造您的设计。站点查看器使您能够使用各种传播模型(包括射线追踪)在3D地形图上可视化天线覆盖范围。

开始:

天线及阵列设计

从一系列参数化元素或使用专用应用程序开始快速设计天线和阵列。

天线与阵列目录

使用近100个参数化元素,包括不同类型的偶极子、单极子、贴片、螺旋、分形和喇叭天线,设计和可视化天线。增加支撑结构,如反射器或空腔。指定金属特性和电介质基板,以估计损耗和效率。

设计线性阵列、矩形阵列、圆形阵列和共形阵列,并计算相互耦合的影响。为大型天线建模进行无限阵列分析。

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主要类别天线目录数组目录

天线设计器和阵列设计器应用

快速选择和设计天线或阵列,满足您的规格。在几个步骤中细化、分析和可视化性能,并对几何和材料属性进行迭代,直到结果符合您的需求。

自定义几何和制造

设计任意平面天线或阵列。导入和生成Gerber文件用于快速原型和制作。创建自定义3D天线从STL文件。

印刷电路板(PCB)和定制3D天线

设计任意平面(2D和2.5D)天线和阵列。导入Gerber文件或组合几何形状来定义天线的边界,添加多个金属和介质层,插入通道,并指定探针或插入馈电点。生成和可视化的Gerber文件的PCB天线制造。导入和分析3D STL文件,以优化现有天线设计或描述安装平台。

平台安装天线与大型结构分析

导入描述飞机、轮船或汽车等大型结构的CAD文件。在这些平台上安装天线,分析对性能的影响。

天线安装与大型结构分析

在汽车、飞机、船舶等平台上安装天线和天线阵列。确定大目标的雷达截面(RCS),实现目标的精确检测。含有无限个元素的近似大数组。分析扫描角度范围内的无限阵列并计算扫描元素模式。

调优和优化

提高天线带宽,建立匹配网络,并利用机器学习技术优化天线性能。

调谐、匹配和天线优化

通过将集中元件连接到天线表面来调整天线的共振频率和带宽。利用天线和天线阵列的阻抗和s参数设计匹配网络使用射频工具箱™

应用局部和全局优化方法的多个设计变量,以提高您的天线性能。使用并行计算和机器学习技术(如代理模型)加速优化。

分析和基准测试

采用全波三维矩量法(MoM)对天线进行分析,并与实测结果进行比较。

基准测试和验证

使用全波3D MoM分析天线单元和阵列。计算端口特性,如阻抗和s参数,电流和电荷分布,近场和远场辐射模式。将分析结果与天线测量或最先进的科学文章进行比较。

模拟和测量峰值指向性(经IEEE许可复制)。

导入并可视化自定义模式

从MSI行星天线文件导入辐射模式(。MSI或.PLN)。使用3D或极图可视化远场和近场数据。交互式检查数据和计算天线度量。

导入并可视化天线的远场辐射模式。

射频传播与MIMO系统集成

在3D地形图上可视化覆盖和通信链接。对包括天线阵列在内的无线收发机进行端到端仿真。

射频传播模型

使用3D地理地图计算覆盖范围和通信链路属性。
使用Longley-Rice或TIREM™(地形综合粗糙地球模型)传播模型计算地球绕射和反射。利用光线追踪传播模型评估城市情景下的覆盖率。

分布式天线系统仿真

确定多输入多输出(MIMO)系统中天线间的相关矩阵,研究紧密间距天线对相控阵系统辐射方向图的影响,评估电耦合。

开发波束形成和波束控制算法使用天线单元的辐射模式嵌入阵列。模拟RF前端的天线阵列,同时估计阻抗不匹配、耦合和非线性效应。

使用照片进行全波天线分析

本文从照片中构建天线,包括图像分割、几何边界的确定、天线尺寸的标定以及使用全波矩法对天线进行分析。