作者 | 魏云飛

無線通信信道會受到很多因素的影響，其中天線輻射特性也是影響信道特性的一個因素。不同天線的輻射方向圖對信道的影響是不一樣的，在實際中我們希望用到有益于信道的天線。評估無線通信信道我們可以使用CST的高頻近似求解器（A求解器）進行分析。對于電大模型來說，如果為了考察天線輻射方向圖對信道的影響而對每種方向圖都進行三維電磁仿真則效率會比較低。CST對這種仿真其實只需要做一次三維電磁仿真，而不同方向圖的影響可以在后處理中完成。這樣就可以大大提高信道的仿真效率。

在這里我們用一個室內環(huán)境（如圖1-圖2）來進行信道仿真，房間墻壁材料為PEC，房間內的桌椅和柜子的材料均為PEC。房間大小為：7.8m x 5.8m x 2.9m。仿真中天線輻射方向圖如圖2所示，為一個dipole的方向圖，工作頻點為3.4GHz。

圖1：室內環(huán)境

圖2：輻射方向圖

在仿真之前需要進行信道仿真的相關設置，Macros->compute channel parameters in post-processing（圖3）。

圖3：信道計算后處理在Macro中的設置

第一次仿真完之后沒有信道的計算結果，仿真提示“信道計算”需要進一步的后處理計算(圖4)。

圖4：channel simulation結束后的信息

圖5：信道后處理模板

進入到“Channel Computation”，在這里可以導入遠場源及修改其相應的坐標（圖6）：

圖6：Channel Computation 后處理模板設置

第一次信道仿真完成后，不需要再導入遠場源，只需要在后處理中“evaluate”一下第一個方向圖（圖2）的channel compute就會得到對應的信道結果（圖7）。

圖7：Evaluate圖2中遠場方向圖的結果

下一步我們用方向性更強的方向圖進行信道計算，第二個方向圖如圖8，看其對信道的影響。

圖8：方向性更強的方向圖

同樣我們需要打開“channel compute”后處理，在“Channel Computation”中選中ffs1，點擊“Edit Entry”(圖6)，進入下面窗口，導入新的方向圖（圖9）。

圖9：導入發(fā)射機和接收機的方向圖并修改其在室內環(huán)境中的放置方向

注意在導入方向圖以后，方向圖在室內環(huán)境中放置的方向也需要修改，使得發(fā)射機和接收機的方向圖的最大輻射方向各自朝著對方。然后再在后處理中Evaluate這次channel compute。

最后我們對前后兩次不同方向圖的信道計算結果進行對比，這里只對Power Delay Profile (PDP)進行對比?？梢钥闯霾煌较驁D對信道的影響是不一樣的（圖10）。而且這個功能還有一個優(yōu)勢就是計算效率非常高，本文中房間環(huán)境在Channel Simulation (3D)階段計算只需要8s就完成了仿真。

圖10：兩種不同方向圖在室內環(huán)境中信道計算結果對比

（內容、圖片來源：CST仿真專家之路公眾號，侵刪）

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