圣诞老人乘坐新款雪橇来送礼物喽

原来，在合作圣诞老人与ANSYS工程师合作改进了雪橇的结构和空气动力学特性后。圣诞老人又有新的问题向我咨询了。好像在准备今年圣诞节礼品运输的试飞环节时，圣诞老人注意到雪橇的内置GPS无线电无法保证一直正常工作，而他和他的小精灵助手们要靠GPS来确保准确的跟踪信息。圣诞老人注意到当他飞近手机基站塔附近时就容易出现这个问题。我们向圣诞老人保证我们能提供帮助，并开始模拟他雪橇上的内置射频（RF）系统，以了解发生了什么问题。

除了GPS无线电之外，圣诞老人的雪橇还有一个无线电，从雪橇发射实时视频到地面跟踪站，这样圣诞老人的助手能了解他的雪橇运行情况，包括滑下烟囱、送礼物等。此外，他还有一台双向无线电，能直接与北极通信。在圣诞节前夕，这些无线电必须完美协作，即使是圣诞老人飞近各种射频干扰信号源时也需保证如此，因此在跟踪恼人的干扰问题时必须考虑到整个RF系统。幸运的是，ANSYS拥有一系列功能强大的工具，能模拟复杂环境中的天线性能和无线电干扰。

我的同事PrasannaPadmanabhan和我能够快速地创建仿真模型来预测圣诞老人雪橇上的天线和无线电性能，了解雪橇经过蜂窝基站天线塔时的情况。

ANSYS HFSS和Savant可用于检查靠近天线塔的电场强度。果然，当靠近天线塔时，发射的电场强度会非常高，如下图红**域所示。

塔上基站天线造成的辐射可能很强（红**域），也可能导致圣诞老人靠近时遇到干扰问题

此外，我们还分析了雪橇靠近天线塔时雪橇上安装的天线会有什么影响，因为这有可能对圣诞老人的无线电的性能产生不利影响。下图说明圣诞老人靠近天线塔时GPS的天线辐射模式发生严重失真，而圣诞老人必须保证两次拜访之间最短的旅程。圣诞老人要在一晚上送完所有礼物，那就要尽量走捷径，即使这意味着需要飞过工作中的蜂窝基站塔。

GPS天线辐射图由于塔和蜂窝基站天线的相互作用出现了严重失真。左侧是没有天线塔的辐射图，右侧是圣诞老人飞过天线塔时的辐射图

为了分析圣诞老人无线电受到的干扰，我们用ANSYS EMIT和内置无线电模型来仿真所有系统的性能。这让我们能评估所有无线电之间可能出现的各种干扰类型。我们发现蜂窝基站确实会干扰GPS无线电。EMIT中强大的诊断工具立即发现了造成产生干扰的机制，并建议一个可能的解决方案，那就是圣诞老人采用更高性能的GPS无线电，改进前端选择性，在他飞近天线塔时屏蔽带外信号。当然，这意味着GPS无线电的成本增加，但圣诞老人高兴地说：

   
EMIT显示了所有相关信息，可用于快速确定射频干扰（RFI）的原因。右上角的红色方块说明雪橇GPS无线电受到的干扰，而其它诊断试图给出了具体原因  

我们用EMIT确定了避免干扰所需的GPS性能，并在圣诞老人的雪橇上安装了合适的无线电。新的仿真显示更新版设备能有效解决问题，圣诞老人的小精灵们确认测试飞行很成功。

EMIT矩阵上的所有绿块说明了不存在射频干扰。圣诞老人现在准备好启程了！

毋庸置疑，圣诞老人在年度最重要的旅行前解决了恼人的干扰问题，总算如释重负，而我们很高兴能够在此过程中提供帮助。圣诞老人已经在提前为新的一年做准备了，届时他计划在雪橇上安装微波卫星通信系统，而ANSYS也同样会乐于提供相应的RF仿真软件，以确保最佳的抗干扰性能。

今晚，大家都别忘记在床头放上袜子等待圣诞老人的礼物哦~