MicroStripes帮助ProLogic公司解决苛刻的天线设计挑战
日期:2007-06-25
ProLogic用MicroStripes仿真的天线实物及仿真模型和计算结果
ProLogic使用MicroStripes电磁仿真软件成功的解决了一个苛刻的天线设计挑战。ProLogic最初的天线设计方案中出现方向图背瓣过大,使得后向发射过大,影响到放置在其后的相控阵雷达的正常工作。使用MicroStripes软件让ProLogic的工程师们用很短的时间和代价评估了20多种不同的天线改进设计,节约了巨大的设计成本。ProLogic公司的首席RF系统工程师Larry Fry据此谈到"当实际制造出最终的设计产品后,实测其各项指标完全符合用MicroStripes软件仿真的结果,使用MicroStripes软件仿真给我们提供了一个非常可行的解决问题的设计方案。"
ProLogic公司有超过200名的员工,公司业务专门面向政府机构并为其提供信息技术解决方案。最近,ProLogic公司接到一个将快速跳频的数字通信系统与雷达集成在同一个天线罩里面的设计项目。其中雷达的工作频段为1250-1350MHz,跳频通信系统的工作频段为960-1215MHz。最初的天线设计中背瓣的大小为960MHz时-16dBi、1215MHz时-6dBi,这些背瓣将天线的发射能量直接照射到了雷达的表面上。如图中所示,所设计天线直接位于雷达相控阵天线(具有39dB的增益)的上方,其中轴线上。
使用MicroStripes建立原始天线的模型,并将其作为评估的基线。MicroStripes区别与其他电磁场仿真软件的地方在于它所使用的用于解决麦克斯维方程组的核心算法是TLM法(传输线矩阵法),TLM法可以在一次计算中得到整个频段上的宽带响应。MicroStripes另一个更优越的特性是它在计算时使用等效的传输线矩阵来直接计算这些线上的电压和电流,这样可以比用传统的网格来计算电场和磁场节约更多的计算内存和CPU占用时间。
谈及MicroStripes 的作用,Fry说道"MicroStripes帮助我们建立了很多种不同的天线改进模型,并仿真计算从其中筛选可用的模型。如果没有MicroStripes,我们很难在很短的时间内用最少的代价找到最好的天线设计形式。在最终的模型中,我们在距离天线底部1到2米的位置上计算出有105-115mV/m的场强,后来,在天线制造出来后的实测中在同一位置用探针所测的场强值与仿真值之间仅误差5%。”
此外Fry还补充道"ProLogic使用MicroStripes软件已经超过3年时间,这个工具替我们在一些需要耗费数月及大量金钱的仿真上节约了很多的时间及金钱。当我们在使用MicroStripes建模或者计算碰到问题时,Flomerics的技术支持工程师总是很热情积极的为我们服务,这让我感到我们总是在Flomerics优先服务的范围内。不过最让我印象深刻的还是该软件的计算准确性,我们在这个项目以及其他项目中的计算结果之准对于电磁场仿真来说真是非常的惊人!"。