利用EM软件实现复杂天线系统的仿真

按照如下过程对微波电路进行设计和仿真，这一过程对微波工程师而言是非常熟悉的。采用传输线电路器件的分布式模型来构建滤波器或匹配网络等电路。通过将这些器件级联在一起，工程师们可以在构建原型之前在电脑上对这些电路进行设计和仿真。只要在其工作范围内在频率、尺寸和衬底参数等方面使用分布式模型，那么仿真结果是准确的。通过提供更详尽的物理提取，先进的EM仿真器协助电路仿真器进行工作，物理提取在器件之间捕获器件性能以及相互作用。结合了EM仿真的电路仿真器允许工程师通过计算机重复进行提取、仿真和验证来对设计进行优化。这一概念可以扩展到天线设计。然而，还需要将电路与电磁仿真结合在一起的崭新尖端技术，这是因为天线一般不具备用于仿真的电路模型。动态链接、推入激励（Pushed Excitation）以及数据链路都是软件技术，其提供了实现复杂天线系统仿真的技术。

动态链接是一项在电路和EM仿真器之间提供了双向连接的技术。微波工程师所熟悉的采用EM仿真来产生元件及电路的S参数模型并不包含在电路仿真库中。这些S参数通常被作为一种静态黑箱组件添加到电路中。动态链接自动实现并扩展了这一进程。一个完整的参数化EM模型被连接到电路，并且其行为就像任何其它电路模型一样。双向连接允许如尺寸和材料性能等参数被传递给EM仿真器，然后将S参数结果返回。在EM模型中所解得的尺寸之间先进的多维插值，在提供高精度全波电磁仿真的同时，保证了电路仿真的速度。　　

推入激励是一项关闭电路和电磁之间环路的技术。电路仿真对电路所有节点和支路分别计算电压和电流。这些电压和电流可被用作EM模型的激励，以便工程师们能够实现对场的可视化，并计算出二次辐射模式。 　　

数据链路通过利用电磁等效原理结合了多个EM仿真项。在3-D场求解器高频结构仿真器（HFSS）中，采用有限元方法在有限的3-D量中来计算场。该量外表面上的切向场可以用于计算近区或远区的辐射场。数据链路技术在第一个HFSS项的表面采用切向场来作为第二个HFSS项的激励。该项之间的连接允许工程师们有效地仿真非常庞大和复杂的几何形状。举例来说，第一HFSS项可含有极为详细的天线模型。然后，从天线辐射出的场可以再被连接到包含天线罩的第二HFSS项。被连接的组合可以采用较大天线罩的宏行为来分析天线的精细细节。

来源：泰尔网