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5G时代天线发展趋势及仿真的应用

发布者:admin   发布时间: 2018-11-12 浏览次数:

 “在家不能没网络,出门必须带手机”,已经成为现代人生活的共识。人们在享受通信技术带来的极大便利的同时,也对移动互联网提出了更高的要求,希望其更高速、更强大、更便捷。天线直接影响到手机的可通讯能力,决定了手机的射接收性能,甚至天线的设计好坏决定了该手机在市场的生存空间。

 

在过去的二十年里,从只能使用2G网络与朋友QQ聊天到4G直播,我们见证了移动通信从1G到4G LTE的发展。这个过程中,通信的关键技术在持续改变,处理的信息量也成倍增长。而天线,是实现这一跨越式提升不可或缺的组件。随着5G时代的来临,各大运营商也正在积极地部署5G设备。5G能够提供比4G快10倍的传输速度,而实现高速率的关键是毫米波以及波束成形技术,这对天线系统也提出了新的要求。

 

我们知道,在移动通信中,更高的频率→更大的带宽→更快的速度,目前主流的4G LTE,属于超高频和特高频,对应波段为分米波和厘米波,5G的毫米波波长则更短。而电磁波波长越短,绕射能力就越差,且传播过程中的衰减也越大。为解决这个问题,覆盖同一区域,5G需要的基站数量将大大超过4G。

 

根据天线特性,天线长度应与波长成正比。频率越高,波长越短,天线也就跟着变短。毫米波,天线也变成毫米级。这就意味着,天线完全可以塞进手机里面,甚至可以塞很多根,基站则更多。5G时代,天线将不是按根来计算,而是按“阵”——阵列天线。

 

5G通信中,对阵列天线提出了诸多挑战:高度集成化大规模天线系统的体系架构;小型化天线单元及射频集成化的研制;信号同步;各种预编码和方向图成形的精确算法;高度集成后系统的稳定性和可维护性等。CAE仿真能够有效帮助阵列天线进行分析和优化,精确计算天线的各种性能,包括二维、三维远场和近场辐射方向图、天线的方向性能系数、增益、轴比、半功率波瓣宽度、输入阻抗、电压驻波比、S参数以及电流分布特性等。

 

天线仿真模型

仿真3D结果

 

天线仿真分析流程

随着5G时代的临近,越来越多手机企业采用CAE仿真技术来优化产品,CAE仿真在提高可靠性、优化设计、降低产品的损坏率、压缩成本等方面起到了显著的作用。 有限元科技依托十数年来1000多家企业的CAE仿真应用经验,为企业提供全面的CAE应用解决方案。以下为我们提供天线仿真服务的主要流程:

 

 

优秀的企业会选择优秀的合作者,有限元科技提供有限元分析、CAE软件培训、CAE软件二次开发、元王行业性CAE软件开发、仿真实验室建设等全方面的服务。选择有限元科技,为您的企业发展创造无限可能。

 

如有CAE业务的需要请联系电话:13723451508,咨询QQ:215370757
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