In diesem Beispiel wird ein Makroskript aus der XTend-Bibliothek von XFdtd verwendet, um eine mobile Basisstation mit einem Array von Dipolen halber Wellenlänge zu entwerfen. Die Prozedur könnte der erste Schritt beim Entwurf einer neuen Basisstation sein, oder die Technik könnte verwendet werden, um ein kommerziell erhältliches Produkt anzupassen und das resultierende Fernzonenmuster für die Zellstandortanalyse innerhalb von Remcoms Wireless Insite zu verwenden. Wie bei anderen designorientierten Angeboten in XTend geht es bei diesem Skript um mehr als nur um die Automatisierung des Designprozesses für das Array. Es richtet das gesamte Projekt ein - Materialien, Wellenformen, Einspeisungen, Gitter, Sensoren und sogar Parameter. Der Benutzer kann seine Simulation in nur wenigen Sekunden starten.
Nach der Installation von XTend ist der Mobile Base Station Designer im integrierten Makro-Menü von XF verfügbar, zusammen mit einer Reihe anderer hilfreicher Erweiterungen für XF (siehe Abbildung 1). Beim Starten des Skripts wird dem Benutzer die angepasste Benutzeroberfläche in Abbildung 2 angezeigt, die es ihm ermöglicht, geeignete Designkriterien festzulegen. Teile der Benutzeroberfläche werden dynamisch aktualisiert, wenn der Benutzer Änderungen vornimmt, um Vorschläge für die Anzahl der zu verwendenden Elemente zu machen, Warnungen auszusprechen, wenn die Ziele der Nebenkeulenunterdrückung mit den Lenkungszielen in Konflikt stehen, und Feedback zum resultierenden Entwurf zu geben.
Abbildung 1: Menüeintrag zum Starten des Mobile Base Station Designers.
Abbildung 2: Benutzeroberfläche des Basisstationsdesigners.
Für diese Demonstration wurden die Spezifikationen für eine handelsübliche Basisstationsantenne verwendet:
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Mittenfrequenz: 893 MHz
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Horizontale Abstrahlbreite: 65 Grad
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Vertikale Abstrahlbreite: 15 Grad
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Strahlneigung: 0 Grad
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Nebenkeulenunterdrückung: 15 dB
Obwohl dieses Produkt nicht elektrisch steuerbar ist, geht das Beispiel davon aus, dass das neue Array dies sein wird. Der Dialog warnt, dass die Anzahl der Elemente nicht ausreicht, um den maximalen elektrischen Downtilt zu erreichen und gleichzeitig die Ziele der Nebenkeulenunterdrückung zu erfüllen. Die Warnung wird für diesen Zweck ignoriert. Wenn Sie auf OK klicken, wird das Skript aufgefordert, das Projekt zu erstellen.
Das Skript verwendet die Fourier-Transformationstechnik zur Erzeugung des Arrays und eine modifizierte Taylor-Verteilung zur Kontrolle der Nebenkeulen. Die resultierende Antennengeometrie mit ihren Speisungen und Materialien ist in Abbildung 3 zu sehen. Es wird eine Reihe von Parametern generiert, die es dem Benutzer ermöglichen, die Dipollängen, die elektrische Neigung, den Abtastwinkel, die Komponentenamplituden und die Phasenlage der Komponenten zu steuern. Fernbereichssensoren werden automatisch hinzugefügt, um neben dem vollständigen 3D-Muster auch die horizontalen und vertikalen Muster zu erfassen. Das Skript fordert den Benutzer sogar auf, einen Projektnamen und einen Standort anzugeben, so dass er sofort mit der Simulation beginnen kann. Dieses Projekt benötigt etwa 150 MB RAM, und jeder Abwärtsneigungswinkel kann in etwa 45 bis 60 Sekunden auf vier CPUs oder in sechs bis sieben Sekunden mit XStream auf einem einzelnen C2070 durchgeführt werden.
Abbildung 3: Fertige Geometrie der Basisstation.
Die Abbildungen 4 und 5 zeigen die von XFdtd berechneten horizontalen und vertikalen Muster. Die Steuerung des Musters wird durch einen Sweep der automatisch parametrisierten elektrischen Neigung demonstriert. Die vertikalen Muster für verschiedene Winkel sind in Abbildung 6 dargestellt. Das vollständige 3D-Muster für 0 und 15 Grad Neigung ist in Abbildung 7 dargestellt.
Abbildung 4: Fernzonenmuster in der horizontalen Ebene.
Abbildung 5: Muster der Fernzone in der vertikalen Ebene.
Abbildung 6: Vertikales Muster für elektrische Abwärtsneigung alle 3 Grad.
