Rezolvări pentru rețele cu mai multe elemente de antenă
Rețelele 5G, cu viteze de transfer de date mai mari, capacități mai mari, lățime de bandă mai mare, securitate sporită și latență mai mică, aduc în lume experiențe wireless, produse și industrii noi, fără precedent.
Tehnologiile generice 5G aduc, de asemenea, noi provocări atât pentru proiectanții de infrastructuri de rețea, cât și pentru dispozitivele de client 5G. O caracteristică centrală a acestor provocări sunt, fără îndoială, sistemele de antene și integrarea acestora în produsul sau în platforma de rețea. Pentru a obține viteze de date și lățimi de bandă mai mari, 5G utilizează benzi de frecvență mai mari în spectrul de unde milimetrice (mmWave). Aceste frecvențe mai mari, împreună cu tehnologiile necesare pentru formarea și direcționarea fasciculului și pentru fascicule multiple (MIMO), reprezintă provocări semnificative pentru proiectanții de antene și integratorii de sisteme.
Timp de câteva decenii, Ansys HFSS a fost în prima linie, permițând inginerilor să abordeze cele mai dificile provocări de proiectare a antenelor. Recenta versiune Ansys aduce îmbunătățiri noi și semnificative la HFSS, abordând în mod specific provocările de proiectare a antenelor pentru 5G.
Rezolvarea rețelelor cu elemente de antenă multiple
În spațiul mmWave, antenele 5G vor fi implementate sub forma unui aranjament de mai multe elemente de antenă, numit “antenă matrice”, pentru a crește deschiderea efectivă și câștigul antenei. De asemenea, antenele de tip matrice pot direcționa energia sau informațiile către dispozitivele client pentru a oferi o legătură foarte sigură de mare viteză. Electronicele încorporate au, de asemenea, capacitatea de a scana dinamic și de a urmări utilizatorul care se deplasează fizic prin rețea.
Cu tehnologia Ansys HFSS 3D Comp Array putem configura antene de matrice 5G mmWave și le putem rezolva eficient folosind o tehnologie sofisticată de rezolvare numită metoda de descompunere a domeniului (DDM). În plus, soluțiile 3D Comp Array utilizează natura repetitivă a proiectului pentru a simplifica și mai mult efortul de creare a elementelor finite și de rezolvare, fără a pierde din acuratețea soluției. Mai recent, tehnologia 3D Comp Array a fost îmbunătățită cu o interfață intuitivă pentru configurarea rapidă a acestor proiecte folosind mai multe celule unitare unice în definirea matricei.
În cele din urmă, în versiunea Ansys actuală, tehnologia 3D Comp Array este îmbunătățită pentru a rezolva aceste matrice complexe de sisteme de antene cu solver-ul direct HFSS. Aceasta oferă o soluție de zgomot cat se poate de scăzut, cu timpi de soluție mai rapizi, mai ales atunci când numărul de excitații sau elemente crește.
Economisirea timpului cu rețeaua concurentă a elementelor
O altă caracteristică nouă și interesantă care a fost aplicată în HFSS este capacitatea de a realiza o rețea paralelă, sau concurentă, a tuturor componentelor diferite asamblate într-o matrice Comp 3D. Concurrent Assembly Meshing valorifică atât resursele HPC partajate, cât și cele distribuite și economisește timp, permițând o simulare mai rapidă.
În plus, puteți defini o tehnologie specifică de plasare a elementelor de discretizare pentru anumite părți ale proiectului. Mesherul (funcția de discretizare) HFSS phi, care este optimizat pentru structuri stratificate, cum ar fi plăcile de circuite imprimate (PCB) și pachetele de circuite integrate (IC), poate fi aplicat în mod distinct unor părți ale unui proiect. În mod similar, mesherul Tau, mai potrivit pentru piese 3D, cum ar fi un conector sau o carcasă, poate fi aplicat în mod specific acelor piese.
Automatizarea post-procesării 5G
5G ridică mai multe provocări în ceea ce privește post-procesarea datelor de simulare și analizarea performanțelor dispozitivelor. Funcția de distribuție cumulativă (CDF) pentru rețelele de antene este o analiză care determină performanța de acoperire a antenei de rețea 5G, indiferent dacă aceasta face parte dintr-un dispozitiv sau din sistemul de rețea. Cu ajutorul CDF, putem înțelege rapid performanța globală preconizată a unei rețele de antene din proiectare, pe baza unui set de unghiuri de scanare predeterminate.
În cele din urmă, extragerea automată a densității de putere (PD) este foarte importantă când proiectăm dispozitive client care necesită certificare pentru rata de absorbție specifică (SAR). La dezvoltarea oricărui dispozitiv 5G, cum ar fi un smartphone sau o cască, cantitatea de energie pe care dispozitivul ar putea să o radieze către utilizator este cuantificată ca densitate de putere electromagnetică la o anumită distanță de dispozitiv. Această automatizare analizează rapid și eficient densitatea de putere și oferă o analiză bună în privința testului de certificare. Indică momentul în care ar putea fi necesar să reducem nivelurile de putere sau să reproiectăm complet dispozitivul pentru a trece de certificare. Această tehnologie de certificare a dispozitivelor pentru standardele 5G este deja valorificată în industria electronică.
Concluzii:
- Performanțele de calcul sunt adaptate nevoilor actuale prin capacități noi vizibile atât în etapa de pre-procesare, cât și în post-procesare;
- Viteza de procesare este semnificativ mărită comparativ cu versiunile anterioare;
- Ansys HFSS, în forma actuală, permite extragerea implicită a parametrilor esențiali certificărilor.
Prezentă pe piața de profil din România încă din anul 1991, INAS S.A. este astăzi furnizor principal de soluții CAD/CAM/CAE/PLM/IoT/AR și servicii conexe, pentru industria românească. Încă de la înființare, INAS s-a remarcat prin orientarea constantă către client și prin preocuparea de a introduce pe piață produse software complete și inovative care să răspundă celor mai exigente cerințe ale utilizatorilor săi.
Având și o bogată experiență practică, acumulată ca urmare a colaborărilor cu parteneri de prestigiu atât din industria românească cât și din străinătate, specialiștii INAS furnizează consultanță tehnică de specialitate în domeniul ingineresc, respectiv servicii de proiectare și analiză, pentru o gamă largă de domenii industriale, de la construcția de autovehicule și mașini grele la industria nucleară și apărare.
Pentru informații suplimentare, contactați office@inas.ro
