作者 | 魏云飞

无线通信信道会受到很多因素的影响，其中天线辐射特性也是影响信道特性的一个因素。不同天线的辐射方向图对信道的影响是不一样的，在实际中我们希望用到有益于信道的天线。评估无线通信信道我们可以使用CST的高频近似求解器（A求解器）进行分析。对于电大模型来说，如果为了考察天线辐射方向图对信道的影响而对每种方向图都进行三维电磁仿真则效率会比较低。CST对这种仿真其实只需要做一次三维电磁仿真，而不同方向图的影响可以在后处理中完成。这样就可以大大提高信道的仿真效率。

在这里我们用一个室内环境（如图1-图2）来进行信道仿真，房间墙壁材料为PEC，房间内的桌椅和柜子的材料均为PEC。房间大小为：7.8m x 5.8m x 2.9m。仿真中天线辐射方向图如图2所示，为一个dipole的方向图，工作频点为3.4GHz。

图1：室内环境

图2：辐射方向图

在仿真之前需要进行信道仿真的相关设置，Macros->compute channel parameters in post-processing（图3）。

图3：信道计算后处理在Macro中的设置

第一次仿真完之后没有信道的计算结果，仿真提示“信道计算”需要进一步的后处理计算(图4)。

图4：channel simulation结束后的信息

图5：信道后处理模板

进入到“Channel Computation”，在这里可以导入远场源及修改其相应的坐标（图6）：

图6：Channel Computation 后处理模板设置

第一次信道仿真完成后，不需要再导入远场源，只需要在后处理中“evaluate”一下第一个方向图（图2）的channel compute就会得到对应的信道结果（图7）。

图7：Evaluate图2中远场方向图的结果

下一步我们用方向性更强的方向图进行信道计算，第二个方向图如图8，看其对信道的影响。

图8：方向性更强的方向图

同样我们需要打开“channel compute”后处理，在“Channel Computation”中选中ffs1，点击“Edit Entry”(图6)，进入下面窗口，导入新的方向图（图9）。

图9：导入发射机和接收机的方向图并修改其在室内环境中的放置方向

注意在导入方向图以后，方向图在室内环境中放置的方向也需要修改，使得发射机和接收机的方向图的最大辐射方向各自朝着对方。然后再在后处理中Evaluate这次channel compute。

最后我们对前后两次不同方向图的信道计算结果进行对比，这里只对Power Delay Profile (PDP)进行对比。可以看出不同方向图对信道的影响是不一样的（图10）。而且这个功能还有一个优势就是计算效率非常高，本文中房间环境在Channel Simulation (3D)阶段计算只需要8s就完成了仿真。

图10：两种不同方向图在室内环境中信道计算结果对比

（内容、图片来源：CST仿真专家之路公众号，侵删）

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