用途:将已设计的天线集成进射频系统,覆盖阻抗匹配、measuredAntenna 数据交换、RF 传播与站点规划、SAR 合规估算,依赖 MATLAB Antenna Toolbox 与 RF Toolbox。
主要能力:
- 阻抗匹配:将天线匹配到 50 欧姆或其他阻抗,改善回波损耗或 VSWR,设计 L/Pi/Tee 匹配网络,用 Richards 变换把集总匹配转为分布参数,比较 2 元件与 3 元件带宽。
- measuredAntenna:从方向图数据或仿真创建,供 txsite/rxsite 传播使用,可导入 CST(.ffs)或 HFSS(.ffd)数据,对阵列施加相移实现波束扫描,也可作为更大阵列的单元。
- RF 传播与站点规划:计算信号强度、覆盖、路径损耗,分析 SINR、干扰、频率复用,做 5G/mmWave 射线追踪,确定链路预算与链路闭合,规划收发站点位置。
- SAR 估算:计算天线在生物组织附近或内部的 SAR,评估 FCC/ICNIRP 暴露合规,建模 MRI 鸟笼线圈,计算点 SAR 或 1g/10g 质量平均 SAR,设计植入式天线并估算 SAR。
使用方式:匹配网络需先设 CenterFrequency 再设 LoadImpedance;属性名为 Bandwidth(区分大小写);addEvaluationParameter 需 5 个参数;优先用 sparameters(ant, freqRange) 作为负载;默认 Components=2,分数带宽大于 5% 时用 3。measuredAntenna 在 meshgrid 后必须转置以保证 az-fast 顺序;txsite/rxsite 要求 E=[];作为阵列单元时仅 patternMultiply 可用;EmbeddedE 工作流需 CalculateTotalField=true;EHfields 返回 3-by-P,需转置为 P-by-3。传播分析在无头环境不要调用 show(tx);sigstrength 返回 numTX-by-numRX 矩阵;射线追踪的 pathloss 返回元胞数组,需在线性域求和;SurfaceMaterial 用于笛卡尔场景,BuildingsMaterial/TerrainMaterial 用于地理场景;射线追踪需要建筑或场景数据。SAR 中 EHfields 期望 3-by-M,传入 obsPoints';dielectric 类限制 LossTangent<=0.03;需用功率平衡校验 SAR,并归一化到已知输入功率(通常 1W);conformalArray 不接受相交几何体。
适用场景:天线与射频前端集成、无线网络覆盖与链路规划、5G/mmWave 传播分析、MRI 与植入式器件的 SAR 合规评估。
限制:不用于天线单元或阵列的几何设计与优化(应使用 matlab-design-antennas),也不用于反射面天线、反射阵、装机天线或 RCS(应使用 matlab-analyze-antenna-structures)。