Antenna Toolbox

Concevoir, analyser et visualiser des éléments et des réseaux d'antennes

 

Antenna Toolbox™ offre des fonctions pour la conception, l'analyse et la visualisation d'éléments et de réseaux d'antennes. La toolbox vous permet de concevoir des antennes autonomes et créer des réseaux d'antennes en utilisant des éléments prédéfinis avec une géométrie paramétrée ou des éléments planaires arbitraires.

Antenna Toolbox utilise la méthode des moments pour calculer les propriétés des ports comme l'impédance, les propriétés de surface telles que la répartition de charge et de courant, ainsi que les propriétés de champs telles que le diagramme de rayonnement en champ proche et champ lointain. Vous pouvez visualiser la géométrie de l'antenne et les résultats de l'analyse en 2D et 3D.

Vous pouvez intégrer des antennes et des réseaux d'antennes dans des systèmes sans fil et utiliser l'analyse d'impédance pour concevoir des réseaux d'adaptation. Antenna Toolbox contient des diagrammes de rayonnement pour la simulation d'algorithmes de formation et d'orientation de faisceaux. Il est possible de générer des fichiers Gerber à partir de votre design pour fabriquer des antennes à circuit imprimé. Vous pouvez installer les antennes sur de grandes plateformes telles que des voitures ou des avions, mais également analyser les effets de la structure sur les performances de l'antenne. Un afficheur de site vous permet de visualiser la couverture des antennes sur une carte de terrain 3D en utilisant de nombreux modèles de propagation.

En savoir plus:

Conception d'antennes

Calculez et visualisez rapidement l'impédance et les diagrammes de rayonnement en champ lointain grâce à un catalogue d'éléments paramétrés ou l'application Antenna Designer.

Catalogue d'antennes

Concevez et visualisez des antennes en utilisant un catalogue d'éléments paramétrés incluant différents types d'antennes dipôles, monopôles, patch, spirales, fractales, à cornets, et bien d'autres encore. Ajoutez des structures de support comme des réflecteurs ou des cavités, et spécifiez des substrats diélectriques.

Application Antenna Designer

Identifiez et concevez rapidement une antenne répondant à vos spécifications. Affinez, analysez et visualisez la performance de l'antenne en quelques étapes seulement, puis itérez jusqu'à ce que les résultats répondent à vos besoins.

Antenne spirale conçue à l'aide de l'application Antenna Designer.

Conception de réseaux d'antennes

Concevez des réseaux d'antennes linéaires, rectangulaires, circulaires et conformés. Tenez compte des effets de couplage mutuel et de bord grâce aux paramètres S et aux diagrammes de rayonnement d'éléments embarqués.

Catalogue de réseaux d'antennes

Concevez des réseaux d'antennes en sélectionnant des antennes dans le catalogue ou en définissant des éléments personnalisés. Utilisez plusieurs instances du même élément antenne ou définissez un réseau hétérogène.

Couplage mutuel

Déterminez la matrice de corrélation entre les antennes dans des systèmes MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), étudiez l'effet d'antennes étroitement espacées sur le diagramme de rayonnement des systèmes à commande de phase, et évaluez le couplage électrique grâce à des matrices de paramètres S multiports.

Exemples de réseaux d'antennes conçus avec Antenna Toolbox.

Géométrie et fabrication personnalisées

Concevez des antennes ou des réseaux d'antennes planaires arbitraires, et générez des fichiers Gerber afin d'accélérer le prototypage et la fabrication.

Antennes à circuit imprimé

Concevez des antennes ou des réseaux d'antennes planaires arbitraires (2D et 2,5D). Combinez des formes géométriques afin de définir la valeur limite de l'antenne, ajoutez plusieurs couches diélectriques, insérez des vias pour relier les couches métalliques, et spécifiez des points d'alimentation.

Génération de fichiers Gerber

Générez et visualisez des fichiers Gerber pour la fabrication d'antennes à circuits imprimés. Sélectionnez les connecteurs et le service de fabrication pour prototyper rapidement votre antenne à circuits imprimés.

Antenne à fente alimentée par microruban conçue et prototypée avec Antenna Toolbox.

Antennes installées sur des plateformes et grandes structures

Importez des fichiers de CAO décrivant de grandes structures comme des avions, des navires ou des voitures. Installez des antennes sur une plateforme afin d'analyser l'effet sur les performances.

Grandes structures

Établissez une approximation des réseaux étendus comportant un nombre infini d'éléments. Analysez des réseaux infinis selon un certain nombre d'angles de balayage et calculez des motifs d'éléments de balayage. Établissez une approximation des grandes plateformes d'installation et structures de support avec un plan de sol infini.

Diagramme de rayonnement d'un réflecteur parabolique et d'un excitateur dipôle.

Installation d'antennes sur des plateformes

Installez des antennes et des réseaux d'antennes sur des plateformes telles que des voitures, des avions ou des navires. Analysez l'effet des grandes structures sur les performances des antennes à l'aide de l'optique physique et de la méthode des moments.

Une structure d'avion décrite dans un fichier STL utilisée comme plateforme d'installation

Propagation RF

Visualisez la couverture et les liaisons de communication sur une carte des     terrain 3D en utilisant différents modèles de propagation.

Couverture

Évaluez les sites d'antennes pour les émetteurs et récepteurs, tracez des liaisons de communication, et visualisez la couverture ainsi que la puissance du signal. Utilisez des cartes géographiques interactives en 3D pour analyser différents scénarios de positionnement des radars et des stations de base.

Couverture des émetteurs et liaisons de communication (projection sur la Terre).

Modèles de propagation RF

Calculez les propriétés de la couverture et des liaisons de communication à l'aide de modèles de propagation en espace libre et tenant compte des effets météorologiques. Tenez compte de la diffraction et de la réflexion terrestre grâce aux modèles de Longley-Rice ou TIREM™ (Terrain Integrated Rough Earth Model).

Fichiers de diagrammes de rayonnement

Importez, exportez et visualisez de façon interactive des diagrammes de rayonnement en champ proche ou lointain à l'aide de tracés 3D ou polaires.

Importation et visualisation de diagrammes personnalisés

Importez des diagrammes de rayonnement à partir de fichiers d'antennes MSI Planet (.MSI ou .PLN). Visualisez des données en champ lointain et proche à l'aide de tracés 3D ou polaires. Contrôlez les données et calculez les métriques d'antennes de façon interactive.

Tracé polaire et métriques d'antennes à partir de données personnalisées.

Analyses, benchmarking et optimisation

Analysez des antennes avec la méthode des moments (3D pleine onde), optimisez leurs performances et comparez les résultats avec les mesures.

Méthode des moments

Analysez les éléments et réseaux d'antennes à l'aide de la méthode des moments 3D pleine onde. Calculez les propriétés des ports comme l'impédance et les paramètres S, la répartition de charge et de courant, ainsi que les diagrammes de rayonnement en champ proche et champ lointain.

Structure de maillage d'antenne incluant des couches diélectriques 3D analysées avec la méthode des moments.

Optimisation des antennes

Utilisez des méthodes d'optimisation locales et globales pour plusieurs variables de design afin d'améliorer les performances de votre antenne. Accélérez l'optimisation à l'aide de techniques de calcul parallèle et de machine learning telles que des modèles de substitution.

Structure d'antenne Yagi-Uda optimisée pour une directivité maximale au zénith.

Benchmarking et vérification

Utilisez Antenna Toolbox pour comparer les résultats de l'analyse avec les mesures de l'antenne ou avec des articles scientifiques de référence.

Directivité de pointe simulée et mesurée (reproduite avec l'autorisation de l'IEEE).

Intégration et simulation de systèmes

Réalisez une simulation de bout en bout d'émetteurs-récepteurs sans fil intégrant les antennes et réseaux d'antennes. Développez des réseaux d'adaptation et estimez les effets du couplage mutuel dans le cadre d'une simulation système.

Réglage et adaptation d'antennes

Réglez la fréquence de résonance et la bande passante de votre antenne en insérant des éléments groupés sur sa surface. Utilisez l'impédance et les paramètres S des antennes et réseaux d'antennes dans le cadre de la conception de réseaux d'adaptation grâce à RF Toolbox™.

Simulation de systèmes MIMO

Développez des algorithmes de formation et d'orientation de faisceaux à l'aide des diagrammes de rayonnement complexes des éléments antennes embarqués dans un réseau. Estimez le couplage entre les éléments antennes, tenez compte des effets de bord et simulez la performance des canaux tout en tenant compte de la corrélation entre les antennes.

Exemples de simulation au niveau système incluant les résultats de l'analyse du réseau d'antennes.

Nouveautés

Optique Physique (OP) et Méthode des Moments Hybride

analysez de grandes structures à l’aide de deux nouveaux solveurs.

Analyse de surface équivalente radar (SER)

générez et visualisez la SER d’objets de plateformes, d’antennes ou de réseaux.

Application Antenna Array Designer

concevez, analysez et visualisez des réseaux d’antennes de manière interactive.

Données de bâtiments dans l’afficheur de site

importez et visualisez des bâtiments dans l’afficheur de site pour effectuer une analyse de tracé de rayons point à point.

Antennes Cassegrain, grégorienne, à fentes, cornet, quad personnalisée et plus encore

concevez, visualisez et analysez neuf nouvelles antennes à l’aide de la géométrie paramétrée.

Reportez-vous aux notes de version pour en savoir plus sur ces fonctionnalités et les fonctions correspondantes.

Conception d'antennes et de réseaux d'antennes avec MATLAB et Antenna Toolbox

Concevoir la norme 5G New Radio avec MATLAB

Utiliser une photo pour l'analyse pleine onde d'une antenne

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