Antenna Toolbox
アンテナ素子とアンテナアレイの設計、解析、可視化
Antenna Toolbox™ には、アンテナ素子とアンテナアレイを設計、解析、可視化する関数とアプリが用意されています。パラメーター化されたジオメトリ、任意の平面構造、または STL ファイルで記述されたカスタム 3D 構造で事前に定義した要素を使用して、スタンドアロンのアンテナを設計し、アンテナアレイを作成することができます。
Antenna Toolbox は、モーメント法 (MoM) などの電磁ソルバーを使用して、インピーダンス、電流分布、効率、近傍界および遠方界の放射パターンを計算します。アンテナの設計を改善するには、手動で行うか、ツールボックスに用意されている最適化手法を使って行います。アンテナジオメトリおよび解析結果を 2D および 3D で可視化することができます。このツールボックスでは、アンテナ アレイ パターンを無線システムに統合し、ビームフォーミングやビームステアリングのアルゴリズムをシミュレーションすることができます。インピーダンス解析の結果は、RF フロントエンドと統合するためのマッチング ネットワークの設計に利用することができます。車や飛行機などの大型プラットフォームにアンテナを設置し、その構造がアンテナの性能に及ぼす影響を解析することができます。STL ファイルやガーバーファイルをインポートして既存の構造を解析したり、エクスポートして設計の共有や製造をしたりすることができます。サイトビューアーを使用すると、レイトレーシングなどのさまざまな伝播モデルによって 3D 地形図上でアンテナのカバレッジを可視化することができます。
詳細を見る:
アンテナおよびアレイカタログ
さまざまな種類のダイポール、モノポール、パッチ、スパイラル、フラクタル、ホーンアンテナなど、約 100 種類のパラメーター化された要素のカタログを使用してアンテナを設計および可視化します。リフレクターやキャビティなどの補助構造体を追加します。損失と効率を推定するために、金属の特性と誘電体基板を指定します。
線形、矩形、円形、およびコンフォーマルアレイを設計し、相互結合の効果を計算します。大規模なアンテナをモデル化するための無限アレイ解析を行います。
Antenna Designer および Array Designer アプリ
仕様に合ったアンテナやアレイをすばやく選択して設計できます。わずかな手順で性能を調整、解析、可視化し、要件に合う結果が得られるまで幾何学的特定や材料特性を反復します。
プリント基板 (PCB) および 3D アンテナ
任意の平面 (2D および 2.5D) アンテナとアレイを設計します。ガーバーファイルのインポートや幾何学的形状の組み合わせにより、アンテナの境界を定義します。また、複数の金属層や誘電体層の追加、ビア挿入、プローブの指定、または給電点の挿入を行います。PCB アンテナ製造用のガーバーファイルを生成して可視化します。3D STL ファイルをインポートして解析し、既存のアンテナ設計を最適化したり、設置プラットフォームを記述したりします。
アンテナの設置と大型構造物の解析
自動車、飛行機、船舶などのプラットフォームにアンテナとアンテナアレイを設置します。大きなオブジェクトのレーダー断面積 (RCS) を特定し、正確なターゲット検出を行います。無限の要素数を持つ大規模配列を近似計算します。スキャン角度範囲全体の無限アレイを解析し、スキャン要素パターンを計算します。
調整、マッチング、およびアンテナの最適化
集中素子を表面に接続して、アンテナの共振周波数と帯域幅を調整します。アンテナおよびアンテナアレイのインピーダンスと S パラメーターを使用して、RF Toolbox™ によるマッチング ネットワークの設計を行います。
アンテナの性能を向上させるために、複数の設計変数に対してローカルおよびグローバルな最適化手法を適用します。並列計算や代理モデルなどの機械学習の手法を使用して最適化を高速化します。
ベンチマークおよび検証
全波 3D MoM を使用してアンテナ素子とアンテナアレイを解析します。インピーダンスや S パラメーター、電流と電荷の分布、近傍界および遠方界の放射パターンなどのポート特定を計算します。解析結果をアンテナの測定値または最新の科学記事と比較します。
ピーク指向性のシミュレーションと測定 (IEEE の許可を得て複製)。
カスタムパターンのインポートと可視化
MSI Planet アンテナファイル (.MSI または .PLN) から放射パターンをインポートします。3D プロットまたは極座標プロットを使用して、近傍界および遠方界のデータを可視化します。データを対話的に検証し、アンテナメトリクスを計算します。
アンテナの遠方界放射パターンのインポートと可視化。
RF 伝播モデル
3D 地図を使用して、カバレッジと通信リンクのプロパティを計算します。
Longley-Rice または TIREM™ (Terrain Integrated Rough Earth Model) 伝播モデルを使用して、地球の回折と反射を考慮に入れます。レイトレーシング伝搬モデルを使用して、都市部のシナリオにおけるカバレッジを評価します。
MIMO システム シミュレーション
MIMO (多入力多出力) システムにおけるアンテナ間の相関行列を特定し、フェーズドアレイ システムの放射パターン上で狭い間隔で配置されたアンテナの影響を調べ、電気的結合を評価します。
アレイ内に埋め込まれたアンテナ素子の放射パターンを使用して、ビームフォーミング アルゴリズムとビーム ステアリング アルゴリズムを開発します。インピーダンスの不一致、結合、非線形効果を推定しながら、RF フロントエンドのアンテナアレイをシミュレーションします。
製品リソース:
写真を使用した全波アンテナ解析
この記事では、写真からのアンテナの作成を取り上げ、画像のセグメント化、幾何学的境界線の検出、アンテナサイズのキャリブレーション、全波モーメント法を使用したアンテナの解析について説明します。
