5g – viienda põlvkonna traadita sidetehnoloogia kui ülemaailmne kuum teema on vaieldamatu fakt. Nagu paljud eksperdid on öelnud, toob see tehnoloogia kaasa väiksema viivituse ja kiirema andmesidekiiruse ning toob kaasa omavahel ühendatud seadmete plahvatusliku kasvu.

5g võrgu suurem ribalaiuse nõudlus nõuab, et antenn massiiv tuleb täielikult ümber kujundada. Üksusest massiivini, toitevõrguni kuni mudeli täieliku kontrollimiseni ja rakenduse stsenaariumi hindamiseni on vaja täiuslikku peent simulatsiooni ja optimeerimiskujundust.Mikrolaineahju simulatsiooni foorum

Kasutades ANSYS HFSS-i, 5g disain ja igakülgne kontroll antenn massiivi saab hõlpsasti täita vaid 8 sammuga. Lisaks võib HFSS aidata inseneridel optimeerida erinevaid antenn tulemusnäitajad, näiteks:

Gain – tugevaim signaali kiirguse suund.

Kiire juhtimine -See suudab juhtida signaali kiirgust teatud suunas.

Return loss – tagasipeegeldunud energia antenn

Sidelobe level - soovimatu signaali kiirguse suund.

Pärast projekteerimisprotsessi saadud massiiv antenn sellel on suurem teravustamisvõimendus, madalaim tagasivoolukadu ja külghalgu tase ning suunda saab juhtida.

Samm 1:Leidke antenniüksuse mall ANSYS HFSS antennikomplekti (ATK) kaudu.

Esimene samm 5g antenn massiivi disain on leida sobiv antenn üksuse malli HFSS kaudu antenn tööriistakast (ATK). The antenn üksus määratleb identse osa, mida lõpuks kasutatakse seeriateks paljundamiseks antenns (antenn massiiv).

Esmalt valige an antenn tippige raamatukogust antenn tööriistakast (ATK) ja seejärel sisestage töösagedus ja antenn substraadi omadused.

Mõne sekundi pärast ilmub antenn tööriistakast (ATK) loob algse geomeetria antenn üksus. HFSS saab arvutada ka kasumi ja tulu kahjumi antenn elemente.

Koos antenn ühikut, saavad insenerid selle perioodilise massiiviga asendada. Rakkude asendamine replikatsioonikavandite seeriaga aitab võimendust parandada.

Esimeses etapis, antenn üksust hinnatakse ise. Seda protsessi saab nüüd korrata, kasutades lõpmatuse perioodilisi elemente antenn massiiv.

Seda on lihtne mõista, et kaugus teistest antenns massiivis mõjutavad võimenduse, tootlikkuse kadumise, külghõlma tagasituleku ja kiire juhtimise omadusi. Loomulikult saab neid omadusi optimeerida ka reguleerides antenn orienteerumine.

Pärast massiivi parima orientatsiooni valimist saab lõpmatu massiivi muuta idealiseeritud lõplikuks massiiviks, määratledes massiiviteguri.

Selles näites 16x16 ruut antenn massiivi simuleeritakse.

Projekteerimise antenn massiiv ei vaja idealiseeritud mudelit. Seetõttu on järgmiseks sammuks reaalse simulatsiooni loomine, et paremini mõista nende vahelist koostoimet antenn element ja massiivi serv.

Simulatsioonimeetodit täiendab domeenide dekomponeerimine (DDM). Domeeni dekomponeerimise meetod kopeerib ühe lahtri võrgusilma ja rakendab selle teises etapis määratletud geomeetriale. Iga võrgusilma piir kattub ja õmbleb külgnevate võredega, et hinnata külgnevate massiivi elementide sidumist.

Kasutades suure jõudlusega andmetöötlusplatvormi ja domeenide jaotusmeetodit, saab iga antennielemendi ruudustiku arvutuskoormust jaotada ja lahendada paralleelselt mitme protsessori tuumaga, et kiirendada lahenduse kiirust.

Kui võrk on loodud, saab ANSYS HFSS-i kasutada hindamiseks ja optimeerimiseks antenn võimendus, tagastuskadu, külghõlma tase ja valgusvihu juhtimine. Täpsus on parem kui 2. sammu meetodil.

Kui signaali edastussuunda ei saa juhtida, siis 5g antenn jääb mõttetuks. Siin saab HFSS-i "piiratud massiivi kiire nurga kalkulaatorit" kasutada faasinihke arvutamiseks, mis on vajalik kiire suunamiseks kindlas suunas vastavalt signaali sagedusele ja skaneerimis-/faasinurgale. Neid nurki kasutatakse massiivi asukoha määramiseks antenn sfäärilises koordinaatsüsteemis.

Kalkulaator võib põhineda 3. sammus loodud ruudustikul,Määrake massiivi antenni ja kiire spetsiifilise skaneerimisnurga vaheline seos.

Järgmine samm on massiivi toitevõrgu kujundamine.

Esiteks on vaja kindlaks määrata sihtfaasi suhe ja amplituud ning seejärel kavandada ja itereerida toitevõrk HFSS-is, kuni see vastab standardile.

Massiivi toiteahela iteratiivsel kujundamisel saame ennustada, kuidas iga iteratsioon mõjutab amplituudi ja faasi suhet.

Pärast kaabelduse lõpetamist ja iga massiivi sätete optimeerimist võite alustada kõigi selle kujunduste ühendamist täieliku simulatsiooniprojektiga.

3. sammus loodud lõplike elementide mudelit saab nüüd suunata vastavalt 4. etapis tehtud valgusvihu nurga arvutamisele ja 5. sammus etteandevõrgule.

Lisaks saab signaali juhtimiseks lisada faasinihuti. Faasimuunduri saab valida komponentide raamatukogust vastavalt etapis 4 arvutatud faasinurgale.

Järgmisena saab läbi viia lineaarse võrguanalüüsi (LNA), et hinnata selle peaaegu lõppenud simulatsiooniprojekti tulukao indeksit.

Nüüd peate ergutustulemused LNA-lt HFSS-ile lükkama. Teisisõnu edastatakse toitevõrgu mittevastavuskadu amplituudi- ja faasiväärtuste kujul HFSS-ile ning seejärel joonistatakse tulemused süsteemi võimendusdiagrammina.

Võimendus võib täpsemalt kajastada seadme kiirgusjõudlust antenn igas suunas.

Viimane samm on selle disaini jõudluse hindamine antenn teeninduskeskkond [yx1].

See protsess hõlmab elektriliselt suuri stseene ja platvorme ning HFSS-i kiirjälgimise (SBR) tehnoloogiat saab kasutada süsteemitaseme uurimisel. See uuring võib arvutada võime antenn signaalide edastamiseks ja vastuvõtmiseks suuremahulistes keskkondades, näiteks linnapiirkondades.