5g - a tecnulugia di cumunicazione wireless di quinta generazione, cum'è un tema caldu globale, hè un fattu indiscutibile. Cum'è parechji sperti anu dettu, sta tecnulugia hà da purtà un ritardu più bassu è un ritmu di cumunicazione di dati più veloce, è portarà à a crescita splusiva di i dispositi interconnessi.

A più grande dumanda di larghezza di banda di a rete 5g richiede chì u Antenna array deve esse riprogettatu cumplettamente. Da l'unità à l'array, à a rete di alimentazione, à a verificazione cumpleta di mudelli è a valutazione di scenarii di l'applicazione, sò necessarii una simulazione perfetta è un disignu di ottimisazione.Forum di simulazione di microonde

Utilizendu ANSYS HFSS, u disignu è a verificazione cumpleta di 5g Antenna array pò esse facilmente cumpletu in solu 8 passi. Inoltre, HFSS pò aiutà l'ingegneri à ottimisà diversi Antenna indicatori di rendiment, cum'è:

Gain - a direzzione di radiazione di u signale più forte.

cuntrollu di fasciu -Pò cuntrullà a radiazione di u signale in una certa direzzione.

Perdita di ritornu - energia di ritornu riflessa da u Antenna

Livellu sidelobe - direzzione di radiazione di u signale indesevule.

Dopu à u prucessu di disignu, u array ottenuta Antenna hà un guadagnu di focu più altu, a perdita di ritornu più bassa è u livellu di lobi laterali, è a direzzione pò esse cuntrullata.

Step 1:Truvate u mudellu di unità di antenna attraversu u Kit d'antenna HFSS ANSYS (ATK)

U primu passu di 5 g Antenna u disignu di array hè di truvà u adattatu Antenna mudellu di unità attraversu HFSS Antenna Toolbox (ATK). U Antenna unità definisce una parte idèntica chì hè ultimamente utilizatu per riplicà in una seria di Antennas (Antenna array).

Prima selezziunate un Antenna tipu da a biblioteca di u Antenna Toolbox (ATK), è dopu entre in a frequenza di u funziunamentu è Antenna proprietà di sustrato.

Dopu qualchì seconde, u Antenna Toolbox (ATK) genererà a geometria iniziale di u Antenna unità. HFSS pò ancu calculà u guadagnu è a perdita di ritornu di Antenna elementi.

Cù u Antenna unità, l'ingegneri ponu rimpiazzà in una matrice periodica. A sustituzione di e cellule in una seria di disinni di replicazione aiuta à migliurà u guadagnu.

In u primu passu, u Antenna unità hè autovalutata. Stu prucessu pò esse ripetutu cù elementi periodichi di un infinitu Antenna matrice.

Hè faciule capisce chì a distanza di l'altri Antennas in u array affettanu e caratteristiche di guadagnà, perdita di ritornu, ritornu di lobi laterali è cuntrollu di fasciu. Di sicuru, sti caratteristiche pò ancu esse ottimisate aghjustendu u Antenna orientazione.

Dopu avè sceltu a megliu orientazione di array, l'array infinitu pò esse cambiatu in un array finitu idealizatu definendu u fattore array.

In questu esempiu, un quadru 16x16 Antenna l'array hè simulatu.

U disignu di Antenna array ùn hà micca bisognu di un mudellu idealizatu. Dunque, u prossimu passu hè di custruisce una vera simulazione per capisce megliu l'interazzione trà ognunu Antenna l'elementu è u bordu di l'array.

U metudu di simulazione hè cumpletu da a descomposizione di u duminiu (DDM). U metudu di descomposizione di u duminiu copia a mesh di una sola cellula è l'applica à a geometria definita in u sicondu passu. U cunfini di ogni maglia si sovrappone è cuce cù e maglie adiacenti per valutà l'accoppiamentu di elementi di array adiacenti.

Utilizendu una piattaforma di computing d'altu rendiment è u metudu di descomposizione di u duminiu, a carica di l'informatica di ogni griglia di l'elementu di l'antenna pò esse distribuita è risolta in parallelu da parechji nuclei di processore, per accelerà a velocità di a suluzione.

Una volta chì a griglia hè creata, ANSYS HFSS pò esse usatu per evaluà è ottimisimu Antenna guadagnà, perdita di ritornu, livellu di lobi laterali è cuntrollu di fasciu. A precisione hè megliu cà u metudu in u passu 2.

Se a direzzione di trasmissione di u signale ùn pò esse cuntrullata, 5g Antenna sarà senza significatu. Quì, a "calculatrice d'angolo di fasciu di array finitu" di HFSS pò esse usata per calculà u sfasamentu necessariu per puntà u fasciu in una direzzione specifica secondu a frequenza di u signale è l'angolo di scansione / fasa. Questi anguli seranu utilizati per localizà a matrice Antenna in u sistema di coordenate sferiche.

A calculatrice pò esse basatu annantu à a griglia creata in u passu 3,Determina a relazione trà l'antenna in a matrice è l'angolo di scanning specificu di u fasciu.

U prossimu passu hè di disignà a reta di alimentazione di l'array.

Prima, hè necessariu di determinà a relazione di a fase di destinazione è l'amplitude, è dopu cuncepisce è iterate a rete di alimentazione in HFSS finu à chì si cumpone cù u standard.

Quandu cuncepimentu iterativamente u circuitu di alimentazione di l'array, pudemu predichendu cumu ogni iterazione affetterà a relazione di amplitude è fase.

Dopu avè finitu u cablaggio è ottimisate i paràmetri di ogni array, pudete inizià à cunnette tutti i so disinni in un prughjettu di simulazione cumpletu.

U mudellu di elementi finiti creatu in u passu 3 pò avà esse instradatu secondu u calculu di l'angolo di fasciu in u passu 4 è a reta di alimentazione in u passu 5.

Inoltre, un shifter di fase pò esse aghjuntu per cuntrullà u signale. U shifter di fase pò esse sceltu da a biblioteca di cumpunenti secondu l'angolo di fase calculatu in u passu 4.

Dopu, l'analisi di rete lineari (LNA) pò esse realizatu per valutà l'indici di perdita di ritornu per stu prughjettu di simulazione quasi finitu.

Avà avete bisognu di spinghje i risultati di eccitazione da LNA à HFSS. In altri palori, a perdita di discordanza da a reta di alimentazione hè trasmessa à HFSS in forma di valori di amplitude è di fasa, è dopu i risultati sò disegnati cum'è un diagramma di guadagnà di u sistema.

U guadagnu pò riflette più precisamente a prestazione di radiazione di u Antenna in tutte e direzzioni.

L'ultimu passu hè di valutà a so prestazione di disignu in u Antenna ambiente di serviziu [yx1].

Stu prucessu implica sceni è piattaforme elettricamente grande, è a tecnulugia di ray tracing (SBR) di HFSS pò esse usata per a ricerca di u livellu di u sistema. Stu studiu pò calculà a capacità di u Antenna per trasmette è riceve signali in ambienti à grande scala, cum'è e zone urbane.