Hallo, ich wollte mal fragen, inwieweit es hier Leute gibt, die (Qualitäts-)Vergleiche zwischen den gängigen Feldsimulatoren machen können. Mein Fokus liegt auf Antennensimulationen im Sub-1GHz-Band. Konkret: 868MHz und 315MHz. Es geht um "kleine" omnidirektionale Antennen, also für kleine Handsender, Unterputzempfänger etc. Interessant ist für mich vor allem auch der Umgebungseinfluß auf die Antennen (Handeffekte, Mauerwerk etc.). Simulieren will ich Fernfeld, Wirkungsgrad und Impedanz. Ins Auge gefasst habe ich bisher: * Empire (IMST) * Microwave Studio (CST) * HFSS (Ansoft) Wenn ihr a) noch weitere Programme nennen könnt und/oder b) Erfahrungen mit solchen Programmen habt, wäre ich für Beiträge sehr dankbar. LG, Thamare
http://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltungssimulation#Antennensimulation aber ich habe mit Antennensimulation keine Erfahrung.
Dafür nimmt man HFSS oder CST. Die Programme aus dem Amateurfunkbereich, taugen hier nix. Viel Erfolg
Ja. Microwave Studio von CST ist super im Rechnen, die Bedieneroberflaeche faellt etwas ab. Ist zwischen katastrophal und schrecklich. Da sich das ganze noch entwickelt, sollte man's nicht kaufen sondern mieten. Bei diesem Schnaeppchen fuer 15k pro Jahr kann man daher nicht zuviel meckern. Weil Rechnen tut's schnell und genau.
Mit Empire habe ich keine Erfahrungen, HFSS war früher DAS FEM-Programm überhaupt, bevor CST mit Microwave Studio nachzog. Im Gegensatz zu 6636 behaupte ich, daß gerade wegen der sehr viel besseren grafischen Oberfläche CST Marktanteile gewinnen konnte. Die alten, noch auf Unix basierenden Version 8.0 / 8.5 von HFSS waren ein einziger Graus. Hingegen gibt es nachwievor Leute die in Punkto Rechengenauigkeit HFSS den Vorzug geben, obwohl ich mir nicht vorstellen kann, daß sich die Programme diesbezüglich wirklich unterscheiden. Liegt vielleicht daran, daß CST im Zeitbereich arbeitet, was HFlern befremdlich erscheint. Für CST spricht noch, daß es nur halb so teuer ist wie HFSS und ein deutsches Unternehmen ist, Support ist hervorragend (wird aber mit ca. 6.000 Euro p.a. teuer bezahlt). Ein älterer Vergleich findet sich auf http://www.mwee.com/magazine/2000/cad_nov.htm Englischsprachige Diskussionen finden sich zudem auf http://www.freelists.org/archives/si-list/ (einfach im Suchfeld die beiden Begriffe 'cst' und 'hfss' eingeben). Ach so, die beiden Programme kosten bekannterweise ordentlich Geld, also ruf an, erzähl wozu Du es brauchst und laß die Vertriebsingenieure vortanzen, die Dir dann nach Möglichkeit eine 1-monatige Testlizenz dalassen sollten. Oder Du schickst Ihnen von einem Device, von dem Dir Meßergebnisse vorliegen, ein Modell zur Simulation. Anschließend vergleichst Du deren Simulationsergebnisse mit Deinen Meßergebnissen.
Ich vergleiche das Userinterface von Microwave Studio nicht mit anderen 3D EM Simulationsprogrammen, sondern mit anderen 3D Programmen, wie Catia. Und sowas haben die CST Leute noch nie angeschaut. Ich arbeite immer parametriert, dh will praktisch jedes Mass variabel halten. Bei einem normalen 3D Programm gruppiert man Elements wie Zylinder, Quader, usw. Und erhaelt dann eine 3D Hierarchie von Subelementen. Dan kann man spaeter immer an jedem Detail korrigieren. Bei Microwave Studio verschwinden bei einem Merge oder Subtract die Subelemente. Man muss dann in einer History rum editieren. Haesslich. Eine 3D Maus wird auch nicht unterstuetzt. Dass ueber Alles gesehen Microwave Studio zur Zeit das Beste ist erkennt man an einem User Meeting. Da ist alles was Rang und Namen hat. Nichts desto trotz duerfte CST mal ueber den Horizont schauen.
So gesehen hat 6636 recht, verglichen mit einem normalen CAD-Programm sind die Benutzeroberflächen aller EM-Simulationsprogramme äußerst spartanisch gehalten. Allerdings sind die wenigsten HF-Ingenieure in der Lage solch komplexe Programme wie Catia, SolidWorks oder AutoCAD zu bedienen und sind sogar froh, daß sich auf einfache Art und Weise 3D-Modelle erzeugen lassen. Für die meisten EM-Simulationen sind einfach gehaltene Modelle vollkommen ausreichend, wenn nicht sogar notwendig, da detaillierte Modelle den Speicher und Zeitbedarf sprengen würden. Außerdem ist die Erstellung von 3D-Geomoetrien nicht Sache des HF-Ingenieurs, sondern der Konstruktionsabteilung. Diese erstellt das Modell und gibt es weiter, hierfür sind dann gute Importfilter notwendig.
Naja. Solche Konstruktionsabteilungen gibt es nur in groesseren Firmen. Ich hab mal ein 3D Modell einer Mobilephone Innenstruktur gesehen, das nach Microwave Studio importiert wurde. Von TQFPs war jeder Pin da. Soviel zu einfachen Modellen. Es gibt genuegend HF Ingenieure, die machen alles selbst. Deren Konstruktionsabteilung macht zwar was sie haben wollen, aber nichts von selbst. Und da waere ein durchgaengiges Bedienkonzept extrem zeitsparend. Als Bediener benoetigt man eben schon einen Tag oder zwei, um sich die Bedienung eines guten 3D Programmes erklaeren zu lassen.
Hallo, Danke für die Links. Das Benchmark von MWEE ist echt interessant. Ich werd wohl euren Rat befolgen und alle drei antanzen lassen und eine uns gut bekannte Antenne in der Hosentasche haben. Dann mal selbst ausprobieren und auf die Testversion drängen um selbst probieren zu können. Bin ja echt mal gespannt, wie die jeweiligen Interfaces zur 3D-Eingabe funktionieren... Empire von IMST hatte ich schon mal "in der Hand". Da waren planare Sachen einfach einzugeben, eine Helix war aber schon nicht mehr so ganz trivial... Wenn ich dran denke, schreib ich hier nochmal rein, wie's ausgegangen ist. LG, Dirk P.S: Wenn noch jemand Tips hat nur her damit. ;)
http://www.tssd.com/ hat http://www.zeland.com/Product.htm im Programm da gibts auch einen 3D-EM-Simulator
Bei Microwave Studio verschwinden bei einem Merge oder Subtract die Subelemente. Man muss dann in einer History rum editieren. Haesslich. Eine 3D Maus wird auch nicht unterstuetzt. Dass ueber Alles gesehen Microwave Studio zur Zeit -> Dann deklariert man z.B. unter HFSS die Geometrien als Variable und schon funktioniert es...
Allerdings sind die wenigsten HF-Ingenieure in der Lage solch komplexe Programme wie Catia, SolidWorks oder AutoCAD zu bedienen und sind sogar -> "wenigsten" Halte halte ich eine Kiste Bier dagegen.
Ich auch. Zwei Kisten. Ein Minimum muss man schon drauf haben.... Ab einer gewissen Komplexitaet muss man die Geometrie mit einem richtigen CAD Programm editieren und dann importieren. Leider hat man bei so einem Import keine Kontrolle mehr ueber die Granularitaet. Meist werden viel zu viele Gitterzellen importiert und die Rechnezeit explodiert. Irgendwas eingeben und durchlassen ist nicht schwer. Dass es aber auch vernuenftig schnell geht verlangt einiges an Einarbeitszeit.
@Dirk L. Eine Helix ist deshalb nicht trivial, weil Du sie erst mathematisch beschreiben mußt, meist mittels der eingebauten Makrofunktion der Programme (CST unterstützt z.B. VBA). Ein paar solcher Sachen sind als Beispiele mit dabei und können als erster Startpunkt genutzt werden. @Joachim, 6636: Jetzt bin ich aber neugierig geworden, was für Sachen Ihr modelliert. Hohlleiter, Mikrostreifenleitungen und die meisten Antennen sind vergleichsweise einfache Gebilde für deren Erstellung kein komplexes CAD-Programm benötigt wird. Andere Dinge wie z.B. komplette Schaltkreise oder Steckergeometrien importiere und vereinfache ich ggf.
Resonatoren. Das Problem dabei ist, dass die kleinste Abmessung die Granularitaet bestimmt. Man beginnt mit einem Rohr, oder einer Bohrung. Und dann moechte man die Guete, Abstimmbarkeit, Anpassung verbessern und aendert kleine Details, eine Bohrung, eine Nut, und so werden die Zellen immer kleiner, und es werden immer mehr. Wenn man dann mit Koppler bei 300k Zellen angelangt ist wird's muehsam. Unterhalb 100k Zellen geht's richtig flott. Nicht ganz interaktiv leider.
Ich denke auch, die Antenne selbst ist das einfachste, aber wie werden die genannten "Handeffekte, Mauerwerk" realitätsnah modelliert? Ideal leitfähig sind sie nicht, eher ein Dielektrikum. Man sieht öfters diese 3D-Darstellungen "Handy neben Kopf" mit irgendwie verbogenem Abstrahl-Diagramm. Wieweit läßt sich überhaupt eine so kleine Behelfsantenne, klein gegen die Wellenlänge, noch gebündelt ausrichten? Ist das nicht eher ein nur durch den Kopf bedämpfter Rundstrahler?
Handeffekte, Mauerwerk sind Dielektrika und werden als solche modelliert, die Programme bieten hierzu umfangreiche Definitionsmöglichkeiten. Beim 2. Punkt verstehe ich die Frage nicht. Im Mobilfunk bei f=900 bzw. 1800 MHz ist die Antenne nicht klein gegen die Wellenlänge (okay, kleiner als lambda/2 ist sie schon). Eine 'Bündelung' erfolgt bei planaren Antennen mindestens durch die Grundmetallisierung, in den hinteren Halbraum wird nichts abgestrahlt. Allerdings will Dirk nur Handsender bauen, Strahlung in Kopfnähe ist da wohl vernachlässigbar. Den Einfluß von Mauerwerk mittels einer solchen Simulation zu bestimmen, könnte sich aus einem anderen Grund als schwierig erweisen: Die Dimensionsunterschiede fallen sehr groß aus, eine 1m² große Mauerfläche in 1 m Abstand zu einer vielleicht 10cm² großen Antenne führt zu starker Diskretisierung.
Ein paar Erläuterungen: Mit Mauerwerk heisst umgeben von Mauerwerk, also z.B. in einer typischen Unterputzdose (Ich weiß, alles andere als ideale Vorraussetzungen X) ). Mit Handeinfluß heisst zum Beispiel: Du hast einen Funklichtschalter, auf den logischerweise jemand drauf drückt. (Hab ich erwähnt, dass Designer finden, dass geschossene Metallrahmen am besten aussehen?) Es sind schon alles kleine Antennen, da Modulabmessungen i.d.R. kleiner als 5cm³ sind. Da lambda\4 oder gar lambda\2 reinzuwurschten geht nicht. Rundstrahlverhalten ist erwünscht, da man nie weiß, wo Sender und Empfänger sitzen. Generell ist mir klar, dass geometrisch sehr kleine Antennen eine etsprechende Diskretisierung erfordern, was sich dann aber mit großen Gegenständen in der Umgebung hinsichtlich Rechenproblemgröße beisst.
Ich werde demnächst mit ADS + Momentum + EMDS arbeiten dürfen. Wie sind denn die Meinungen zu diesem Paket? Wie ich grade gesehen habe gibt's zur Zeit 25% auf EMDS.
@ Ulrich (Gast), Was willste denn damit machen ? Es gibt auch eine Anzahl von 2D Packeten, die moegen fuer eine gewisse Menge von Problemen genuegend sein.
@6636 Es braucht schon eine 3D-Feldsimulation für dieses Problem. Genauer kann ich mich dazu aber nicht äussern. Mich würde der Vergleich zu anderen Tools interessieren von jemandem, der vielleicht schon mehrere Produkte anschauen konnte.
Ich denke auch, die Antenne selbst ist das einfachste ??? Ja, kann natürlich jeder machen. Deshalb sind die meisten HF-Ing. auch arbeitslos oder befinden sich in der Umschulung.
>> Ich denke auch, die Antenne selbst ist das einfachste > Ja, kann natürlich jeder machen. Die Modellierung ist "einfach", die Dimensionierung nicht.
Man kann natuerlich immer probieren. Diese und jene Dimension variieren. Und warten...
Die Modellierung ist "einfach", die Dimensionierung nicht.* Wie man es sieht, schau Dir mal bei HFSS echte Beispiele an. Vielleicht auf deren Internetseite. Selbst die Konfiguration von z.B. Steckern etc. ist manchmal nicht überschaubar, nach diversen Substract,Copy etc.-Befehlen, kann man schnell die Übersicht verlieren. Es benötigt schon eine gewisse Einarbeitungszeit, ich war einmal in London und zweimal in München zur Schulung / Einführung. Dann merkt man sehr schnell, wo man genau steht...wenn die Dozenten am "Zaubern" sind.
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