אני מתכבד לארח בבלוג הזה פעם נוספת את רונן כהן, העובד יחד עמי בחברת סיסטמטיקס והאחראי הטכני אצלנו על כלי MathWorks לפיתוח מערכות תקשורת (לחצו כאן לפוסט הקודם בהשתתפותו של רונן).
הקדמה
אנטנות הן
חלק אינטגרלי בכל מערכת אלחוטית היום, והתכנון שלהן נעשה על ידי מומחים בתחום. הכלים בהם מומחים אלו משתמשים הינם יקרים מאד, ולמרבה
הצער ברוב המקרים קשה לשלבם בשלב החשוב של הסימולציה המערכתית. לעומת אותם כלים, בכלים Antenna Toolbox ו-Phased Array System
Toolbox יש למהנדסי מערכת אפשרות לשלב
בשלבים מוקדמים של תכנון המערכת שלהם מערכי אנטנות, בצורה נוחה ומהירה.
אנליזת אנטנה מרובת אלמנטים - Antenna Toolbox
ה– Antenna Toolbox הינו כלי שיצא לפני כשנה, ובאמצעותו ניתן לבצע
אנליזה על מערך אנטנות. הגדרת האלמנט הבודד הינה פשוטה ביותר, וניתן לבחור מתוך
למעלה מ-20 אנטנות מוכנות מראש או לייבא את הRadiation
Pattern מתוכנות עיבוד אחרות (דוגמת CST). לאחר בחירת האלמנט הבודד נדרש להגדיר את
המיקום של כל אלמנט בתוך מבנה מוגדר מראש (דוגמת URA) או בתוך מבנה שמוגדר על
ידי המשתמש. דוגמאות לתוצאות אנליזה ניתן לראות בתרשים 1 למטה (ניתן ללחוץ להגדלה) - במקרה זה נבנה
מערך של ארבעה אלמנטי-דיפול המסודרים בצורה ריבועית, וסביבת MATLAB ביצעה
חישוב מלא של משוואות Maxwell על מנת
לחשב השפעות coupling, edge ו-substrate characteristics.
 |
תרשים 1 – אנליזה של מערך אנטנות עם ארבעה אלמנטי דיפול. מצד שמאל-למעלה בכיוון השעון: כיווניות אנטנה תלת-ממדית, הצגה של מערך האנטנות, חתך דו-ממדי של כיווניות האנטנה, התפלגות הזרם באלמנטים
|
שילוב בסימולציה - Phased Array System Toolbox
Phased
Array System Toolbox הינו כלי בעל יכולות רבות לעיבוד אות מרחבי,
אך בפוסט הנוכחי נתעמק רק בתחום האנטנות. לאחר אנליזת האנטנה והחלטה על מבנה המערך,
שבוצעו בחלק הקודם, נרצה לראות את אפקט האנטנה בסימולציה. ובעזרת ה- Phased Array System Toolbox ניתן לבצע חישוב מרחבי של
מעבר אות דרך האנטנה אל מגוון ערוצים וחזרה לאנטנה אחרת, וכמובן שהפלטפורמות לא
חייבות להיות נייחות.
גם באמצעות
ה- Phased Array System
Toolbox קיימת אפשרות לבנות מערך אנטנות, אך במקרה זה לא יבוצעו חישובי
משוואות Maxwell אלא חישובי סופרפוזיציה. קרי, תופעות לא
לינאריות כמו coupling או edge
effects לא יבואו לידי ביטוי. מצד שני – זמני החישוב
יהיו קצרים יותר. מתי נעדיף להשתמש בכלי אחד לצורך סימולציה ולא בכלי האחר ? אפשר
לראות סיכום ממצה בתרשים 2 (ניתן ללחוץ להגדלה).
 | |
|
למידע נוסף על Antenna Toolbox, לחצו פה.
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה