ELDISPardubice采用NIAWRDesignEnvironment研发全向相控阵
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公司简介
成立于1991年7月，ELDIS Pardubice 为复杂的无线定位提供解决方案，以满足空中交
通管制和防空应用客户的严格要求。ELDIS的主要的业务重点为研发和制造雷达技术和
系统，用于空中交通管制。
设计挑战
ELDIS Pardubice的设计师Vadim Zavodny 面临研发具有全向远场的全新天线阵列的挑战。
虽然目前ELDIS的天线设计运作正常，该公司希望研发一个全向的新设计。
全向天线广泛应用于非定向天线，因为它们在所有水平方向都均匀辐射，而且辐射功率随
着仰角下降 - 如此，在指向天空或向下朝向地面时只有极少量的无线电能损耗。全向天线
广泛地用于无线电广播天线，以及在使用无线电的移动设备，像是手机、调频收音机、
对讲机、无线计算机网络、无绳电话和GPS。此外，它们也用于基站，与移动无线电装置，
如警察、出租车调度员和飞机等进行通信。
图1显示了标准空中交通的通信天线(左)，与其在方位面的扇形图案；以及新设计的天线，
与其在方位面的全向图案(右)。
成功案例
ELDIS Pardubice 采用 NI AWR Design Environment
研发全向相控阵天线
Application:
Radar Antenna Array
Software:
NI AWR Design Environment
Microwave Office
‘‘
有了Microwave Office
软件，我们能够设计和分析
复杂的雷达馈电网络，速度
提升30％以上。
’’
– Dr. Vadim Zavodny
资深 RF 工程师
ELDIS Pardubice
eldis.cz/en
图1：标准的空中交通通信天线，与其在方位面的扇形图案（左）；以及新设计的天线，
与其在方位面的全向图案（右）。
ni.com/awr
首先面临的挑战是要展示在方位面上具有全向图案的真实天线元件，最好的选择是沿轴定
向的偶极，并在垂直布局产生一个天线元件阵列 (图2，上半图)。
第二个挑战是设计具有十个元件的阵列馈电网络 (图2，下半图 )。因为这个用于十个端口
的天线阵列馈电网络必须建立余割平方图形，其中的各个元件需要复数的振幅和相位。
再看图2，馈电网络在左边是用于天线阵列的输出，而在右边是单一端口输入。最后一个挑
战是如何计算天线矢量。
解决方案
为了应对所有的这些挑战，设计人员采用了 NI AWR Design Environment
™
软件，此软件
能够基于信号馈电网络计算出天线系数。Visual Basic（VBA）宏指令是使用 NI AWR 软件
的脚本工具所创建的（图3）。 VBA宏指令允许设计人员在NI AWR 软件内分析复杂的馈电
网络，以节省30％以上的时间。
为何选择 NI AWR Design Environment
设计人员选择了NI AWR Design Environment，因为该软件提供可用性高的微波电路库以
及强大高效的优化功能。使用VBA宏指令，能够更迅速地分析复杂的馈电网络。此外，
设计人员也指出，NI AWR软件具有优良的参考文档以及一系列的操作指南视频和应用笔记。
图2：在方位面为全向图案的真实的天线元件，
以及具有10个元件的阵列的馈电网络 。
图4： Microwave Office的馈电网络输出到 CST 进行全三维电磁仿真。图表用以比较
Microwave Office天线系数仿真（蓝色线）和CST的全远场特性结果（红色曲线），并显示两
者之间有良好的一致性。
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SS-ELDIS-CN-2015.6.1
图3：Microwave Office中的天线馈电网络电路。
