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ProductFeature  特色产品


                                        射截面（RCS）的仿真功能。                    后，一些区域显示出更大的单站RCS响
                                            ANSYS HFSS SBR+的高效RCS仿        应，在导弹前端附近尤为明显。即使应
                                        真有助于确定和控制商用和军用平台的                 用了扩展物理场功能，仿真仍然非常快
                                        雷达信号特性，如飞机、船舶、弹道导                 速高效。在具有0.075GB RAM的四核计
            Co-Polarized  Cross-Polarized
                                        弹、潜水艇、地面车辆和卫星等。对整                 算机上只需要9分钟即可完成单独的SBR
                     0                  车进行RCS测量是一个成本高昂且耗时                仿真。如图1(c)中的结果所示，高级绕
             –30           30
                                        的过程；仿真不仅能减少原型测量，而                 射物理功能对于获得准确的迎头（nose-
                                        且能缩短车辆概念设计周期。对于雷达                 on）角度结果非常重要。
        –60                      60
                                        隐身技术而言，缩小大型飞机、船舶和                     第二个实例显示了在1GHz下分析
                                        导弹的RCS至关重要，能够降低其被探                的运输船舶双站RCS，其平面波入射角
                                        测概率；仿真技术在上述的研究中非常                 为θ=－45度，φ=－45度（图2）。首先
       –90                        90
                                        重要，通过仿真可得到RCS数据进而预                将船舶单独建模，然后与第二个添加了
                                        测被探测概率。                           少量海水的船舶仿真进行比较。为了考
        –120                    120         此外，仿真还有助于制定雷达的                虑水面的反射，研究人员模拟了一个具
                                        规范标准，以用于检测商用海运船                   有适当损耗材料属性的400m×400m海
                                        舶，和确定相应的方法来减少风力涡                  水表面。在一台只需0.5GB RAM的四核
             –150          150
                    –180                轮机对航空交通管制雷达造成的杂                   计算机上，研究人员利用ANSYS HFSS
       (a)
                                        波。ANSYS Electronics Desktop可      SBR+求解器仅在86秒内就解决了这个
                                        提供目标模型构建、计算机辅助设计                  1333λ×1333λ的电大尺寸问题。
            Co-Polarized  Cross-Polarized  （CAD）导入和恢复、仿真、分布式                  最 后 一 个 实 例 显 示 了 2 . 8 GHz 和
                     0                  计算和后处理等功能。                        10GHz下空客380飞机的RCS，而且图
             –30           30               通过ANSYS高性能计算（HPC）技            3中显示了共极化和交叉极化单站RCS
                                        术，即利用CPU进行多核并行运算和高                响应。利用0.1GB RAM，在2.8GHz条
        –60                      60     端GPU设备以及消费类视频图形适配器                件下，求解743λ×680λ×202λ的结构
                                        上的图形处理单元（GPU）进行加速，                仅需2个小时。在10GHz下，电尺寸为
                                        这些仿真技术可使得仿真效率显著提                  2,654λ×2,428λ×721λ。
       –90                        90    升。利用这种高效的解决方案，ANSYS                   在产品系列中增加HFSS SBR+求解
                                        HFSS SBR+用户可以仿真众多设计方              器，意味着HFSS用户可以扩展求解频率
                                        案，从而彻底研究和优化大型车辆的复                 范围，从而有助于分析设计方案的雷达
        –120                     120                                      特性。该流程高度自动化，而且与HFSS
                                        杂雷达特性。
                                            举例而言，我们思考一下ANSYS              一样被紧密集成到相同的Electronics
             –150          150          Electronics Desktop中的导弹RCS分       Desktop中，因此用户在仿真流程中可
                    –180
       (b)                              析，如图1所示。结果显示了电尺寸为                 轻松采用这种新的求解器技术。如果在
                                        385λ×70λ×70λ导弹的单站RCS，并将           设计流程中需要对很高频率下的电大尺
                                        标准SBR得到的单站RCS解与使用PTD              寸结构进行隐身和雷达特性分析，并将
      图 3 ： 2.8GHz(a) 和 10GHz(b) 下
      79.62m×72.84m×21.62m空客380飞机       和UTD理论的SBR+求解器获得的结果进              分析结果作为系统的关键性能指标，则
      的主极化和交叉极化RCS仿真。                   行比较。增加了SBR+的扩展物理场功能               HFSS SBR+就有用武之地。■


      上接第16页

      例如微多普勒特征。该软件功能可以为                 车雷达的重要性与日俱增，现在，任意                 活的调制制式——因此适合用于开发干
      行人步行场景提供超过10个散射场景，                波形发生器在测试过程中发挥着多重作                 扰能力更强的雷达调制信号。此外，任
      以便利用汽车雷达完整地建立微多普勒                 用。它们能够生成极宽的调制带宽，例                 意波形发生器能够生成可以从仿真软件
      效应模型。                             如从直流到32GHz，使工程师们能够辨               工具（如SystemVue）直接下载的仿真
         当完成仿真后，开发人员可以使用                别紧密相邻的目标。由于任意波形发生                 信号。
      测试设备生成类似的波形和场景。例如用                器生成的是数字波形，因此它们能够同                     未来的汽车雷达测试既需要软件仿
      任意波形发生器（AWG）直接生成模型                时生成不同频率的多个信号（图6）。这                真，也需要高性能的测量设备，以便提
      仿真信号，或者利用测试设备捕获处理后                样，便能真实仿真有多个发射机同时发                 高雷达的性能和精度，缩短开发时间，
      的信号，从而加快从仿真到原型设计的产                射信号的雷达场景。另外，任意波形发                 降低开发成本。目前市场上的高级软件
      品开发周期。随着汽车雷达采用的技术日                生器通常会提供多个同步通道，工程师                 可以帮助工程师基于基本的汽车雷达场
      益复杂，这个协作式仿真软件和测量设备                能够用其测量多通道雷达接收机并进行                 景，利用各种示范的工作区创建自己的
      解决方案将能够解决未来很多雷达中的先                仿真，例如特定的入射角（AOA）。使                仿真：例如微多普勒、多目标探测、天
      进问题，譬如微多普勒技术。                     用直接从DAC发出的射频信号，脉冲间                线三维扫描、混乱地面（沥青、水泥或
                                        和通道间的相位是100%可重复的，这对               泥土）的雷达场景仿真、行人、多散射
      为何选择任意波形发生器？                      于保持重复的测试结果非常重要。使用                 目标、方向角（DOA）计算及相位比
         随着更宽带宽测试对于未来先进汽                任意波形发生器的另一优势是其具有灵                 较、雨天传播损耗和MIMO雷达。■


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