行业应用方案 | 雷达天线与系统

雷达，是英文Radar的音译，专指利用电磁波探测目标的电子设备。雷达系统通过天线可以发射电磁波，对目标进行照射并由天线接收其回波，由此获得目标至发射点的距离、距离变化率、方位、高度等信息。雷达技术广泛应用于航空航天领域，如机载预警雷达、弹载导引雷达、测高雷达、搜索雷达、导航雷达、防撞雷达、测速雷达、敌我识别雷达等。由于要适应各种极端工况，全天候工作，以及小型化、多功能化、集成化、抗干扰、高可靠性等发展的要求，雷达的性能指标越来越高，给工程设计人员带来极大的挑战。

随着计算机技术的发展，工程设计越来越离不开CAE软件的设计仿真。对于雷达与天线系统的工程应用来说，更是如此。由于雷达系统的复杂性，涉及的工程设计与仿真覆盖了多个领域，如系统力学仿真与设计、天线系统设计与仿真、信号完整性分析、多物理场仿真与设计、电磁兼容分析与设计等。全面、完备的仿真设计，能够提高仿真置信度，实现可预测性设计，将设计风险前移，将所有设计通过数字化仿真进行验证，通过仿真改进设计，模拟系统的真实工作状况和故障状态等。

Ansys工程仿真系列产品是拥有最全面的、最完善的仿真解决方案，可涵盖雷达电子系统、天馈系统、结构力学、气动力学等各方面的仿真分析，具备专业的AEDT电、热、力分析工具，以及多物理场仿真平台Workbench。具体仿真场景如下：

Ansys是全球最大的工程仿真软件公司，拥有先进的多物理场仿真技术，可为使用者提供全面完备的多物理场及多物理场耦合仿真，包括结构、振动、散热、电磁场、声学、流体等。Ansys集成化多物理场仿真环境Ansys Workbench，能够在统一的设计环境下完成模型建立、前后处理和多域多物理场仿真，使用方便，大大降低了复杂的多物理场仿真难度，在业界处于无可争议的领导地位。

• 电磁仿真套件，主要包括天线设计工具HFSS，电路、系统仿真工具RF options，PCB电磁兼容仿真和优化工具SIwave，电子设备散热分析工具Icepak、低频分析Maxwell等，可以解决雷达系统中所有电磁/射频设计仿真与分析

• 结构仿真套件，主要包括传统的结构力学分析、复合材料力学分析、可靠性力学分析等，用于解决导引头设计中的各类结构支撑、减重、稳定性、可靠性，形变失效分析，结构热传导，多学科仿真中的力学部分等

• 流体仿真套件，主要分析雷达罩的外流场、空气动力学、热流体力学，设计雷达罩的外形，分析摩擦生热、外部压力场的影响等。结构多学科仿真，可进行各类与流体力学相关的分析等，如相控阵天线冷板设计

Ansys产品面向工程，专注仿真，以增强仿真能力，提高仿真效率，完善仿真功能，通过软件的不断进步驱动研发设计的改善。从而能够实现过去无法实现的仿真功能，减少经验性的调试和测试，通过全面完备真实的仿真，实现数字化虚拟样机，并根据仿真结果快速调整和优化设计，找到影响设计指标和产品性能的关键因素，实现高难度、高指标的设计。进一步实现大幅缩短研发周期，加速产品定型，大大降低产品成本，提高设计品质。