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Agilent AMDS 天線建模設(shè)計軟件

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天線建模設(shè)計系統(tǒng) (AMDS) - 一種用于天線及天線系統(tǒng)的 3D 設(shè)計與建模專用工具。

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        AMDS 是唯一能夠解決由于消費者審美及功能需求需要更換無線設(shè)備問題的 3D 電磁天線設(shè)計工具。使用堅定不移的創(chuàng)新技術(shù),在周圍的真實環(huán)境中高效地引入、網(wǎng)格化及模擬整套無線設(shè)備。

        使用這套系統(tǒng),無需進行昂貴的物理測試,您就可以通過關(guān)于空中傳播性能 (Over-The-Air-performance)、SAR(特定吸收率)及 HAC(助聽器兼容性)的法規(guī)及運營商兼容要求。 


 

典型應用 - 無線設(shè)備
AMDS
AMDS
AMDS
AMDS
底板上的等角 GSM 及藍牙天線(右下圖)。完整的無線設(shè)備(左下圖)。模擬手和頭與天線性能之間的相互影響效果(左上圖及右上圖)。
  消費者不斷用體積更小、外觀更時尚、功能更多、電池壽命更長的新設(shè)備代替舊設(shè)備,這便促使制造商要發(fā)展壯大。制造商通過外包和模塊化設(shè)計來爭取以較低的價格提供較好的功能。然而,這種商業(yè)模型也促進了研發(fā)能力,以便確保設(shè)備質(zhì)量和性能的一致良好。

無線設(shè)備設(shè)計現(xiàn)在正面臨著需要克服將多波段天線容納在時尚嬌小外殼中的挑戰(zhàn),才能吸引消費者,而且同時還必須要遵守相關(guān)法規(guī)、運營商及最終用戶對輻射安全性及性能品質(zhì)的要求。

AMDS 是一種獨有的 3D 電磁天線設(shè)計工具,專門為幫助業(yè)內(nèi)的天線及產(chǎn)品設(shè)計人員克服這些挑戰(zhàn)而開發(fā)。與同類競爭產(chǎn)品相比,它減少了 70% 后續(xù)的建模及模擬設(shè)置工作,讓模擬成為天線設(shè)計人員顯而易見的選擇。它在周圍真實環(huán)境中高效地引入、網(wǎng)格化及模擬整套無線設(shè)備,以便分析 SAR(特定吸收率)、HAC(助聽器兼容性)及 MIMO(多輸入多輸出)天線多樣性等設(shè)備標準。它使您擺脫緩慢昂貴的物理測試,轉(zhuǎn)而還可以縮短設(shè)計周期時間和降低風險。

AMDS 3D 電磁功能組包括:

  • 高效地導入產(chǎn)品設(shè)計人員的 CAD 數(shù)據(jù),同時降低或減少電磁設(shè)計的迭代;
  • 驗證天線設(shè)備是否符合 SAR、HAC、空中傳播性能及 MIMO 等相關(guān)法律及運營標準;
  • 通過分析整套物理無線設(shè)備的天線放置及多樣性,優(yōu)化 MIMO 性能;以及
  • 通過模擬設(shè)備與人體之間的真實互動,優(yōu)化設(shè)備性能。

使用 AMDS,您可以在人頭及手的真實遠近效果下模擬天線結(jié)構(gòu)及其在設(shè)備中的放置,以便確定失諧及靈敏度等參數(shù)。這樣就可以轉(zhuǎn)化為,既滿足相關(guān)法規(guī)又滿足最終用戶的性能需求,而不至于陷入延誤投放市場時間的原型測試的瓶頸。

產(chǎn)品詳情 

AMDS 是一種基于時域有限差分 (FDTD) 方法的全波三維電磁解算器

FDTD 技術(shù)針對 3D 電磁問題提供了一種全波解決方案,來處理具有高度復雜性、任意形狀的 3D 金屬和電介質(zhì)!

AMDS
Maxwell 方程組及典型離散FDTD 實現(xiàn)

其內(nèi)在的簡單性及方程組具有下列優(yōu)勢:

  • 優(yōu)于 FEM(有限元方法)或 MoM(矩量法)技術(shù)的計算效率。
  • 在簡單模擬過程中快速進行帶寬分析。
  • 通過硬件圖形處理器卡及多線程加速處理。

AMDS 設(shè)計流程 
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AMDS 設(shè)計流程

為何選擇 AMDS 進行天線物理放置設(shè)計? 
手機設(shè)計
導入AMDS 的手機設(shè)計
          AMDS 能夠確保天線及行業(yè)產(chǎn)品設(shè)計人員之間高效的設(shè)計迭代。 
        AMDS 智能 CAD 數(shù)據(jù)接口可以無縫地導入與導出由行業(yè)標準 CAD 軟件包創(chuàng)建的完整無線設(shè)備結(jié)構(gòu)。
        與傳統(tǒng)的 3D 電磁工具(每次導入至少需要半天時間手工模擬參數(shù)的重定義)不同,AMDS 的分層導入算法僅需要第一次的定義。這樣,實際產(chǎn)品形狀迭代及天線放置分析可以重復進行,且避免了手工重定義的錯誤和時間。與同類競爭產(chǎn)品相比較,可以幫您節(jié)省 70% 的建模與設(shè)置時間。
        使用 AMDS 最先進的設(shè)計管理功能,在天線及行業(yè)設(shè)計人員之間可以實現(xiàn)順利迭代,從而設(shè)計出具有最新外觀的高性能無線設(shè)備。
無需犧牲任何性能進行模擬
等角 GSM 及藍牙天線
等角 GSM 及藍牙天線網(wǎng)格化加入了屏蔽層、電池及
底板(網(wǎng)格大小 380 MB)
電磁場
2 個垂直平面上的電磁場
  如今的無線設(shè)備可以包括顯示屏、攝像頭、揚聲器、電話的電池和多天線系統(tǒng)、藍牙功能、WLAN、收音機以及 GPS。

在電磁性能模擬中必須考慮所有這些方面,但是天線設(shè)計人員常常為滿足可接受的計算時間及內(nèi)存要求簡化問題,犧牲了準確度,增加了故障風險。

然而,這樣就強迫他們不得不依靠物理測試,進而延誤了市場投放時間,增加了嚴重的商業(yè)風險。

而使用 AMDS,您可以高效地導入、網(wǎng)格化及模擬整套無線設(shè)備及其周圍真實環(huán)境與人體的遠近距離,所以根本不用犧牲準確度。


 
加速整個設(shè)計周期!
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S11 參數(shù)表明無線設(shè)備組件的影響
 
在此完整手機的示例中,您可以按 15 分鐘一次的方式執(zhí)行完整帶寬模擬,總內(nèi)存消耗小于 400 MB。

如此快速的周期時間,您還可以模擬手機的各種設(shè)置,以便確保在所有環(huán)境下都有最佳性能。

AMDS 具備標準功能,可以利用多處理器及多核平臺的最新發(fā)展進行更快的計算。還可以使用 MPI(消息傳遞接口)技術(shù)在計算中心上運行,以便解決非常巨大的問題。

AMDS 利用了硬件加速方面的最新發(fā)展。與未采用加速硬件的類似計算機相比,模擬時間的加速可以高達 35 倍。

 
一次性通過相關(guān)法規(guī)和真實測試:最大化用戶體驗。
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S11 參數(shù)表明人手、頭對藍牙及 GSM 天線性能的影響
一克的平均 SAR
峰值溫度上升時平面上一克的平均 SAR
 一次性通過相關(guān)法規(guī)和真實性能測試,可以最大化用戶的產(chǎn)品體驗。

AMDS 模擬和后處理器功能已經(jīng)根據(jù)品牌命名手機制造商的需求進行了細致地調(diào)整。

包含最新 SAM(標準人體模型)標準的很大一組人體陰影補充了 AMDS SAR 及生物溫度計算,從而滿足了行業(yè)內(nèi)最高標準的技術(shù)規(guī)格。

客戶是您設(shè)備的最終評判。當還在高效地使用計算資源的時候?qū)o線設(shè)備置于任何一種真實的情形下,如手包、口袋等。

SAM 頭旁邊的手持無線設(shè)備的模擬時間少于 30 分鐘。

使用 2007.4 版的新 AMDS 幫您的手持無線設(shè)備通過助聽器兼容性 (HAC) 的測試。

現(xiàn)在可以使用 AMDS 評估無線通信設(shè)備與助聽器之間的助聽器兼容性 (HAC)。我們的軟件是按照 IEEE 美國國家標準兼容性測量方法 (ANSI C63.19-2006) 工作的。

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定位 HAC 掃描區(qū)域

在模擬完成后,一個單屏評估工具后將呈現(xiàn)給您 HAC 性能的清晰評估結(jié)果。

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HAC 射頻輻射測試屏幕

請見下圖中 HAC 掃描區(qū)域上的總、切面及垂直電磁場,以便在設(shè)計手機時了解更透徹,從而滿足更高的 HAC 種類要求。

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HAC 切面組件電磁場

特色功能 

AMDS 特色功能

  • 時間域功能可為單一計算中的多個頻率點的帶寬提供結(jié)果。
  • 頻率及時間域中的數(shù)據(jù)可以更好地優(yōu)化啟動和過渡過程。
  • 阻抗、天線方向圖、系統(tǒng)及輻射效率、駐波比 (SWR)、S 參數(shù)、特定吸收率 (SAR)、雷達截面、天線增益、耦合、多樣性,以及整個系統(tǒng)的電磁輻射分析。

CAD 導入/導出

CAD 導入/導出格式支持當今最常見的程序:

  • SAT 文件
  • STEP 文件
  • IGES 文件
  • Pro-E 文件

模擬引擎功能 

材料

  • 有損電介質(zhì)/磁質(zhì)
  • 頻率相關(guān)電介質(zhì)/磁質(zhì)
  • 各向異性磁鐵
  • 各向異性電介質(zhì)(全張量)
  • 半徑不同的細線
  • 表面阻抗
  • 非線性電介質(zhì)
  • 非線性磁質(zhì)

電源/負載/端口  

  • 含串/并聯(lián) RLC 的電壓/電流電源
  • 無源/有源端口
  • 非線性電容
  • 初始條件充電的靜態(tài)求解
  • 時間控制開關(guān)
  • 多端口 S 參數(shù)與頻率的關(guān)系
  • 多端口 S 參數(shù) - 穩(wěn)態(tài)
  • 多端口校準
  • 端口阻抗與頻率的關(guān)系
  • 端口阻抗 - 穩(wěn)態(tài)
  • 入射平面波
  • 正弦及調(diào)制高斯光束
  • VSWR

遠場數(shù)據(jù)

  • 瞬態(tài)遠場 - 特定角
  • 穩(wěn)態(tài)遠場圖形
    • 方向性、增益、極化、ludwig ii/iii 變換
  • 天線相互關(guān)系
  • 圓極化
  • 雷達截面
  • 總散射場
  • 3D 遠場圖形

特殊邊界條件

  • Liao、PMC、PEC、外邊界
  • 帶任意相移的周期邊界條件
  • 帶可調(diào)整厚度的 PML 外邊界

平行化與加速

  • 最佳運行次數(shù)的自動收斂檢查
  • 多線程 (4x、8x、16x...)
  • MPI 多處理器(分布式存儲集群)

生物計算

  • 特定吸收率 (SAR)
    • 使用生物傳熱方程進行熱模擬
    • 根據(jù) C96.3 計算 1 克及 10 克的 SAR 平均值
    • 整個人體的 SAR 平均值
    • SAR 峰值的位置
    • 調(diào)整指定輸入功率的 SAR 等級
    • 彩色顯示的 SAR 平面
    • SAM 陰影 CAD 文件 

幾何建模功能 

生成幾何圖形

  • 基于維度的 3D 實體建模器
  • 基于維度的 2D 建模器
  • 復制-移動-縮放-旋轉(zhuǎn)
  • 對象的 3D 矩陣列
  • 對象的 3D 極坐標陣列
  • 外殼實體對象
  • 布爾運算
  • 網(wǎng)格視圖
  • 網(wǎng)格編輯
  • 掃描/旋轉(zhuǎn)/擠壓旋成體
  • 2D 腳本/宏

CAD 導入/導出

  • 分層 CAD 管理
  • 導入 SAT 文件
  • 縮放/定位導入的對象
  • 基于 Voxel 的 3D 導入
  • CAD 文件中多對象的可選性導入

網(wǎng)格化/查看

  • 快速的網(wǎng)格化算法 (FMA)
  • 網(wǎng)格參數(shù)的自動/手動控制
  • 快速的 3D 網(wǎng)格查看

后處理

  • 2D 場/流的彩色顯示
  • 2D 穩(wěn)態(tài) E、B 場的彩色顯示
  • 3D 穩(wěn)態(tài)表面流的彩色顯示
  • 2D SAR 值的彩色顯示
  • 將幾何/場顯示導出到 JPG 文件
  • 瞬態(tài)場的動畫序列與時間
  • 將動畫序列導出為 MPEG 文件
  • 近距離的場/流與時間
  • 阻抗、S 參數(shù)與頻率
  • 其它 AMDS 項目的圖結(jié)果
  • 將圖導出到 Postscript 文件
  • 天線方向圖的極坐標圖
  • 史密斯圓圖阻抗圖
  • 瞬態(tài)結(jié)果的 FFT
  • 導出 Touchstone 文件

新增功能

模擬引擎

  • 64 位模擬器
  • 32 位模擬器利用了 SSE2
  • 改善的模擬器功能

CAD 導入/導出

  • 改善的導入與導出 CAD 格式的功能
  • 分層導入的改善功能

電源/負載/端口

  • 校準的端口
  • 電壓/電流測量
  • 多端口 S 參數(shù)自動模擬

后處理

  • 助聽器兼容性
  • 天線多樣性
  • 方向性與總增益圖
  • 改善了出圖時的數(shù)據(jù)操作

GUI/安裝

  • 改善的卸載功能(卸載 AMDS 不再對 ADS/EMDS 的安裝有不好的影響)
  • 截面圖中有網(wǎng)格視圖平面的指示器
  • 改善的可視化端口輸入

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