GAMMA — программный комплекс автоматизированного проектирования и моделирования сложных высокочастотных радиоэлектронных систем, таких как:
- Антенно-фидерные устройства, включая фазированные антенные решетки;
- ВЧ и СВЧ печатные платы;
- Элементы СВЧ цепей: линии передач, делители, фильтры и т.п.;
- Резонаторы.
Пользовательский интерфейс
- Современный интерфейс с панелями быстрого доступа (File, Home, View, Modeling, Simulation, Etc);
- Основное окно (сечения, контроль прозрачности, настраиваемые: фон, толщина линий и т.д., фронтальная, боковая и т.д. проекции);
- Настраиваемые горячие клавиши;
- Иерархическое дерево проекта, Адаптивный редактор свойств и т.д.
Основные режимы
3-х мерное Электромагнитное (ЭМ) Моделирование
- Метод Конечных-элементов в частотной области (FEM) и Конечных разностей во временной области (FDTD);
- Влияние на организм человека и анализ безопасности;
- Режим анализа антенных решеток;
- Поддержка расчетов на высокопроизводительных системах (HPC) и ускорения на видеокартах (GPU).
Анализатор радиочастотных цепей
- Анализ цепей в частотной области;
- Автоматическая оптимизация и настройка;
- Работа с импортированными S-матрицами.
Трассировка лучей
- Распространение радиоволн на большие расстояния;
- Анализ производительности установленных антенн;
- Коммуникационный анализ.
3-х мерный редактор
- Импорт/Экспорт из всех основных САПР (2D/3D форматы: Pro-E / PTC Creo, ACIS SAT, STEP, IGES, STL. DXF. Импорт ODB++ PCB files);
- Широкий набор инструментов для создания и редактирования геометрических объектов (1D/2D/3D примитивы, логические операции, инструменты для локального редактирования (смещение поверхности, скругление граней и т.д. Преобразование 2-х мерных примитивов в 3-х мерные. Инструменты для упрощения сложных форм):
- Инструменты для измерения: объем, площадь, длина
- Расширенный набор точек привязки: вершины, ребра, центр поверхности, пересечение ребер, проекции и т.д.;
- Редактируемая история операций;
- Поддержка переменных и параметризация объектов (для параметрического анализа);
- Помощники: создание массива антенн, фантом головы и руки, и т.д.
ЭМ Моделирование: FEM
Конечно-Элементный решатель:
- Векторные конечные элементы (КЭ) высокого порядка в частотной области;
- Автоматическое построение тетраэдальных КЭ сеток;
- Адаптивное улучшение КЭ сеток.
Поддержка высокопроизводительных систем (HPC):
- Параллельные расчёты на MPI и SMP системах;
- Удаленный расчёт (Windows и Linux).
Типы анализа:
- С источником (S-параметры);
- Собственные частоты;
- Электромагнитная совместимость/интерференция (ЭМС/ЭМИ).
Типы источников:
- Сосредоточенный порт;
- Прямоугольный волновод и коаксиальный порт;
- Электрический и магнитный диполь (ЭМС/ЭМИ);
Материалы:
- Линейные не дисперсионные диэлектрики;
- Частотно зависимые ткани человека;
- Металлы (учет конечной проводимости).
Граничные условия:
- Электрическая/магнитная стенка;
- Конечная проводимость;
- Сосредоточенные элементы (R/L/C);
- Поглощающие граничные условия.
ЭМ Моделирование: FDTD
Конечно-разностный решатель во временной области:
- Быстрый широкополосный анализ;
- Быстрое и удобное построение регулярных сеток;
- Ускорение на видеокартах (Nvidia GPU с поддержкой CUDA).
Типы анализа:
- Широкополосный с источником (S-параметры).
Материалы:
- Линейные недисперсионные диэлектрики;
- Идеальный металл.
Граничные условия:
- Поглощающие (на границе расчетной области).
ЭМ Моделирование: Антенные решетки
Помощник создания Антенных решеток позволяет создавать прямоугольные решетки из одного излучателя.
Во время анализа результатов можно задавать распределение фазы и амплитуды для прямоугольных антенных решеток:
- Анализ любых результатов в ближней и дальней зоне для любой комбинации портов и распределения амплитуд / фаз.
Усовершенствованный анализ диаграммы направленности для прямоугольных антенных решеток:
- Управления лучом в реальном времени путем изменения смещения фазы для строк и столбцов;
- Генерация многолучевого шаблона для анализа покрытия: генерация лучей по количеству углов с использованием генетической оптимизации;
- Срез диаграммы направленности под любым углом Phi / Theta;
- Суммарная функция распределения (CDF);
- Суммарный охват для нескольких антенных решеток.
Режим управления лучом
- Управление в реальном времени смещением фазы столбца и строки.
Режим анализа покрытия (многолучевой)
- Автоматическая генерация лучей по углам;
- Контроль Амплитуды/Фазы по портам;
- Статистический анализ – график CDF.
Трассировка лучей
Квазиоптическое моделирование для численного анализа распространения РЧ-волн на большие расстояния:
- Базируется на методе Shooting and Bouncing Rays (геометрическая оптика);
- Поддержка отражений, проникновение через препятствия (стены, окна, перегородки) и дифракции на ребрах.
Анализ коммуникаций:
- Расчет многолучевого распространения радиочастотного сигнала между передающей (Tx) и приемной (Rx) антеннами в реальных условиях внутри или вне помещений;
- Анализ полной системы, состоящей из передающих и приемных антенн, заданных диаграммами направленности, или только оценка покрытия для передающей антенны (базовой станции);
- Расчетные значения: принимаемая мощность, отношение сигнал-шум и пропускная способность для беспроводных сетей (LTE, Wi-Fi, Bluetooth, 5G NR).
Анализ диаграммы направленности:
- Оценка параметров излучения установленной антенны.
Анализ беспроводных сетей
- Анализ точка-точка (заданы диаграммы направленности на излучающей и принимающей антенне);
- Анализ покрытия точка-область (задана диаграммы направленности излучающей антенны).
GAMMA успешно применяется для разработки различных конструкций антенн: UWB антенны, антенные решетки миллиметрового диапазона, антенны LTE MIMO, 5G для мобильных телефонов и т. д.
Удобный пользовательский интерфейс, мощный 3-х мерный редактор, набор решателей, для моделирования разнообразных проблем, и набор инструментов для анализа результатов.
Точность моделирования сопоставима с коммерческими программами (ANSYS HFSS, SPEAG SEMCAD, CST Studio).