通信天线仿真分析规范

通信天线仿真分析规范目次TOC\o"1-2"\f\h\z\u1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 软件设施 25 输入数据 26 分析流程及方法 27 数据处理及结果评价 48 输出物 6通信天线仿真分析规范范围本规范规定了乘用车通信天线仿真分析的要求，目的是规范仿真工程师对乘用车4G/5G天线分析的参数设置，规范化乘用车整车天线布局EMC仿真分析的流程，提高乘用车通信天线分析的仿真精度。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。整车EMC仿真模型建模规范GB/T29259-2012道路车辆电磁兼容术语ISO11452-1:2015道路车辆电气电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第一部分：一般原则和术语术语和定义术语和定义参照GB/T29259、ISO11452-1及IEC/TR361000-1-1执行，下列术语和定义适用于本标准。驻波比(StandingWaveRatio)驻波比简称SWR，又称电压驻波比（VoltageStandingWaveRatio），简称VSWR，表征驻波波峰电压与波谷电压幅度之比。驻波比等于1时，表示馈线和天线的阻抗完全匹配，此时高频能量全部被天线辐射出去，没有能量的反射损耗；驻波比为无穷大时，表示全反射，能量完全没有辐射出去。回波损耗(ReturnLoss)射频输入信号反射回来的功率与输入信号功率的比值。在理想情况下，天线与射频电路的阻抗完全匹配，完全没有反射功率，这时的回波损耗为无限小。但是在工程上阻抗不可能完全匹配，因此反射功率是一定存在的。最差的情况是输入功率完全被反射，此时回波损耗为0。因此对回波损耗这个技术参数，数值越低表示天线性能越好。软件设施本规范采用AltairFeko2017及以上版本作为电磁仿真分析软件。输入数据除了以上整车数据，通信天线分析还应提供以下参数：天线结构数据；天线材料参数；天线的工作频率、阻抗及激励源参数。分析流程及方法通信天线仿真分为以下两部分：天线模块仿真；整车天线仿真。天线模块仿真天线模块仿真用于校核移动通信天线的远场图，3G/4G/5G移动通信天线的频率范围如表1所示（以中国大陆地区为准，其他各国家和地区运营商执行标准不同，数据可能有所出入）。表1移动通信频率（示例）通信标准典型频率(GHz)频率范围(GHz)3G21.8~24G2.71.5~2.75G(FR1)60.45~65G(FR2)52.624.25~52.6天线模块几何数据如图1所示。图14G天线结构（示例）加载天线阻抗、工作频率，天线模块网格尺寸不超过最小工作波长的1/50。建立远场图扫描域，如图2所示，扫描角度间隔不超过5°。图2远场图扫描区域工作频率采用线性扫频，频率间隔≤50MHz。整车天线仿真在6.1基础上，增加整车车身模型，如图3所示，确保天线在整车上的安装位置准确。车身部分网格参照《整车EMC仿真模型建模规范》中的要求。图3天线安装位置（示例）图4求解器选择整车仿真下远场图扫描域以整车坐标系为中心，如图5所示，扫描角度≤5°。图5整车远场图扫描域（示例）数据处理及结果评价数据处理天线模块仿真输出天线不同频率下的驻波比曲线，如图6所示，图中5GHz是驻波比最小，此即为天线的最佳工作频率点。图6驻波比曲线（示例）输出天线增益图，如图7所示。图7天线增益图（示例）输出天线的3D远场图，如图8所示。图8天线3D远场图（示例）整车天线仿真输出整车的3D远场图及天线增益图，如图9、图10所示。图9整车3D远场图（示例）图10整车天线增益图（示例）结果评价参照VTS及STSS相关指标对整车天线覆盖范围进行评价。输出物计算结果输出完整计算模型及结果文件并存档，文件名称参考《整车EMC仿真模型建模规范》中的文件命名规则。分析报告针对不同的车型统一命名为《XXX_VX通信天线