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CST電磁仿真之天線仿真方向的應(yīng)用

天線是無(wú)線通訊領(lǐng)域中傳遞信息的載體，是系統(tǒng)中負(fù)責(zé)通訊的關(guān)鍵部件，提高其性能可有效提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

CST電磁仿真支持共形貼敷功能，內(nèi)置基于ACIS內(nèi)核的實(shí)體建模前端和強(qiáng)大的導(dǎo)入導(dǎo)出接口，能夠滿足對(duì)復(fù)雜天線結(jié)構(gòu)的建模。CST電磁仿真包含多種全波數(shù)值算法和高頻算法，如常見(jiàn)的時(shí)域有限積分、有限元、矩量法、多層快速多極子、彈跳射線法等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電小、電中以及電大，甚至超電大天線問(wèn)題的準(zhǔn)確仿真。另外，CST具有HPC高性能計(jì)算模塊，支持GPU加速和CPU并行。用戶購(gòu)買(mǎi)軟件后，可以快速、準(zhǔn)確和靈活地進(jìn)行天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、天線性能仿真、天線布局等。CST具有混合求解功能，通過(guò)多種算法的組合，可以將不同算法的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，在精度、速度上達(dá)到定性、定量，不同設(shè)計(jì)階段各類(lèi)需求的統(tǒng)一。

1、性能指標(biāo)

天線仿真設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)天線的設(shè)計(jì)和仿真分析，與載體平臺(tái)為一體，考慮天線布局及天線罩對(duì)天線性能影響。主要包括以下功能：

天線設(shè)計(jì)：完成單天線的選型及天線陣的設(shè)計(jì)；

天線仿真：對(duì)天線進(jìn)行性能仿真和優(yōu)化；

天線布局：研究天線布局及天線互耦分析；

天線罩：研究天線罩對(duì)天線性能的影響；

天線一體化設(shè)計(jì)：考慮天線單元、天線組陣、T/R組件、饋線等放在一起進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)。

2、技術(shù)方案

得益于CST完整的軟件模塊和完備的技術(shù)能力，CST能夠完成從天線設(shè)計(jì)到天線仿真優(yōu)化的全過(guò)程，包括單天線設(shè)計(jì)仿真、陣列天線仿真優(yōu)化、天線罩及天線布局等。

下圖給出了CST在天線、天線陣以及天線布局設(shè)計(jì)仿真的流程圖，基于前文所述的強(qiáng)大而豐富的電磁算法，適用于各個(gè)級(jí)別各個(gè)層次的天線仿真，為天線仿真提供了更準(zhǔn)確、全面、有效的一站式方案。

CST電磁仿真之天線仿真流程圖

CST天線仿真流程圖

▲天線設(shè)計(jì)

CST內(nèi)置基于ACIS內(nèi)核的實(shí)體建模前端，支持多種模型變換功能，支持共形貼敷功能，能夠完成對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)天線的建模。對(duì)于陣列天線的仿真，CST具有陣列任務(wù)向?qū)?，一鍵完成單一天線到陣列天線的轉(zhuǎn)換。下圖所示為利用CST創(chuàng)建的微帶天線單元及利用陣列任務(wù)生成的微帶天線陣。

CST電磁仿真之天線仿真模型