MIMO系統(tǒng)CST仿真分析實例 - 信道沖擊響應(yīng)CIR
我們拿自帶案例的毫米波天線陣列來演示2022版本中A求解器的新功能，信道沖擊響應(yīng)（Channel Impulse Response）。
文件保存，新開一個原理圖的CST文件：
將天線模型CST文件拖拽進原理圖，然后用克隆模型克隆一份：
再拖拽進來一個CST文件，作為環(huán)境結(jié)構(gòu)，這里我們就用一片PEC板作為環(huán)境。實際的模型可以是墻，房間，工廠，樓什么的。
進入Assembly裝配界面，調(diào)整天線相對位置，板的位置。
大概位置如下：
所以這里我們仿真的就是這種簡單的兩天線之間，直接和間接的通信環(huán)境：
位置擺好后，我們就可以建立混合求解了。選擇Hybrid任務(wù)：
第一個先選環(huán)境，點擊PEC板的模塊，點擊3DModel，模塊變橙色，點擊CreateSimulation Project.
第二個開始都是選激勵源，點擊天線的模塊，點擊3DModel，模塊變橙色，點擊Create Simulation Project.
第三個選激勵源，點擊天線的克隆模塊，點擊3DModel，模塊變橙色，點擊Create Simulation Project.
第四個選激勵源，直接按Esc結(jié)束：
用遠場源，一個頻點：
這樣三個子任務(wù)就生成了，在環(huán)境項目中，兩個場源標(biāo)志：
若要觀察遠場，需要求解器中開啟遠場計算并定義球形的掃描角：
然后場源設(shè)置的地方，查看激勵。這里兩個天線都分別是四個端口：
天線1：ffs1,ffs2,ffs3,ffs4
天線2：ffs5,ffs6,ffs7,ffs8
由于還未開始仿真，A求解器只顯示一個ffs場源作為表示。這里我們就看天線1發(fā)出的射線(Rays)。下方開啟計算天線耦合（F參數(shù)）和信道仿真（Channel）：
主項目中Update開始仿真。
仿真結(jié)束后，查看A求解器的結(jié)果：
1. 射線圖
這個射線圖就是天線1端口1的了，可回到求解器確定8個端口都有了：
2. F參數(shù)：
以天線1的端口1為例，可見傳到天線2的信號在-30dB左右。
3. 信道參數(shù) --- 發(fā)射角（AOD）和接收角（AOA）
這個角是球坐標(biāo)Theta和Phi, 所以按我們計劃的天線1到天線2這樣的位置，如果是直接發(fā)射過去的話，信號相當(dāng)于是從Theta=90、Phi=270的位置（-Y）出發(fā)（AOA），朝Theta=90、Phi=90的方向(Y+)去（AOD）：
查看AOA結(jié)果，可見Phi發(fā)射角是270度和259度，沒錯，259就是被環(huán)境反射的第二個信號了:
查看AOD結(jié)果，可見Phi接收角是90度和101度，沒錯，101度就是對應(yīng)第二個信號反射后的接收方向：
由幅度可知，本案例的反射信號比直接的信號要強，但這說明不了什么，更重要的是看不同信道抵達的信號之間的時間差和相位差，看是建設(shè)性干涉還是破壞性干涉，這才是影響我們信號質(zhì)量的關(guān)鍵。
4. 信道參數(shù) --- 脈沖響應(yīng)
脈沖響應(yīng)結(jié)果就是時間差和相位差：
可見兩個路徑差了0.02納秒，相位差是90多度，不算多徑增強或抵消吧。這就要看數(shù)字信號的具體需求了。
5. 信道參數(shù)--- 平均延遲和延遲拓展：
平均延時是1.01左右，是響應(yīng)結(jié)果的加權(quán)平均；延遲拓展是多路徑的延時發(fā)散程度：
詳細公式見幫助文檔。
6. 遠場
下面我們看遠場和波束掃描，其實這里就沒什么特別的了，和之前寫過的波束掃描案例一樣，有了遠場，可以combine result合并，想要什么激勵振幅相位就用。
比如天線1全相同激勵：
天線1相位差激勵：
這個波束是朝向PEC板的，我知道一定有人會問，不應(yīng)該反射指向天線2的方向嗎？怎么透過去PEC板了？因為我們看的是空曠的遠場，或者說因為PEC不夠大，所以這種結(jié)果很正常。
另外，求解器中可以設(shè)置分組，這樣信道分析的結(jié)果就是分組好的，方便研究MIMO：
肯定還有人要問了，我們可以用不同的波束計算信道么？可以，但是本案例不行。因為信道分析是場源之間的耦合分析，所以后處理的波束遠場不能直接計算信道。倒是可以把陣列天線本身的波束算好，再作為場源拿過來計算信道。
那肯定還有人要問了，A求解器不是可以設(shè)置同時激勵嗎？同時激勵的波束不能作為場源嗎？如果選了同時激勵，信道分析就不能選了哦。總之用場源就對了。
小結(jié)：
1. 陣列天線的混合求解流程很多，本案例只是最基本的一種，用于演示信道分析功能而已。其他的流程比如I求解器、天線陣列任務(wù)、或者手動場源建立，都是可以算是陣列天線的混合求解。
2. 要區(qū)分信道分析和波束掃描，一個是場源耦合分析，一個是遠場后處理分析。
3. A求解器看遠場需要掃描觀測角。
4. 相似的案例是工廠的5G信號覆蓋，這個模型有機會再介紹，模型很大很詳細，詳細到辦公桌上的電腦鍵盤細節(jié)都有，這種A求解器可以仿真。
