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Conception d'antennes et de haut débit à l'aide d'ANSYS Electronics
La simulation du comportement des antennes, des tolérances et des différents emplacements d'installation permet un développement accéléré de l’IoT.

Modules de communication pour les applications IoT

Branche : Ingénierie électrique/électroniqueDiscipline: Électromagnétisme

Le développement de nouveaux appareils ménagers, la connexion à l'Internet des objets (IoT) est cruciale pour BSH Hausgeräte GmbH qui souhaite renforcer son avantage concurrentiel sur le marché. C'est pourquoi des modules de communication polyvalents et peu encombrants sont conçus pour fonctionner de manière fiable dans différents emplacements.

Résumé

Tâche

Les antennes WLAN à double bande sont intégrées sur le circuit imprimé. La largeur de bande de l'adaptation d'impédance doit être suffisamment large pour que l'antenne ait une performance acceptable dans de nombreux endroits.

Solution

En utilisant Ansys HFSS et Ansys optiSLang, l'influence de divers paramètres géométriques sur la performance de l'antenne peut être évaluée. Cela permet d'optimiser les fréquences de résonance, les largeurs de bande et le gain de l'antenne, et de comprendre l'influence des tolérances de fabrication et des différents emplacements d’installation.

Avantages clients

BSH Hausgeräte GmbH fait progresser l'innovation pour la maison intelligente encore plus rapidement grâce aux outils de simulation électroniques d’Ansys. De nouveaux concepts sont testés sur des prototypes virtuels. Les outils électroniques Ansys aident les ingénieurs à comprendre et à évaluer des grandeurs et des corrélations physiques qui sont très difficiles à mesurer sur un prototype réel.

Détails du projet

Tâche

Lors du développement de nouveaux appareils ménagers, l'Internet des objets (IoT) est cruciale pour BSH Hausgeräte GmbH, qui veut renforcer son avantage concurrentiel. C'est pourquoi des modules de communication polyvalents et peu encombrants, sont conçus pour être fiables à différents emplacements. Les antennes WLAN à double bande sont intégrées sur la carte du circuit imprimé. La largeur de bande de l'adaptation d'impédance doit être assez large pour que l'antenne ait une performance acceptable dans de nombreux emplacements. Avec l'accroissement des exigences de performances de traitement de l'information, les fréquences et les débits de données numériques augmentent. Cela a de graves conséquences sur les réseaux de distribution d'énergie et l'intégrité des signaux des bus de données à grande vitesse, sur la carte de circuit imprimé. Il est difficile de satisfaire à ces exigences en utilisant les règles de conception traditionnelles des PCB tout en essayant d'éviter la « surconception » et les longs cycles d'essais et d'erreurs.


Avantages clients

BSH Hausgeräte GmbH fait progresser l'innovation pour la maison intelligente encore plus rapidement grâce à la simulation, avec les outils électroniques d’Ansys. De nouveaux concepts sont testés sur des prototypes virtuels. Les outils électroniques Ansys aident les ingénieurs à comprendre et évaluer des grandeurs et des corrélations physiques très difficiles à mesurer sur un prototype réel. Les structures résonantes sur un circuit imprimé qui interagissent avec les antennes intégrées ou les impédances du réseau de distribution d'énergie au niveau des broches d'un grand réseau de grille à billes, sont des exemples. La simulation permet un développement rapide et ciblé du matériel et évite les cycles d'essais et d'erreurs longs et inutiles. En plus, elle permet d'améliorer le savoir-faire en matière de conception, de soutenir un « proof of concept » et aide à établir de nouvelles règles de conception pour accélérer le processus de développement.


Solution

En utilisant Ansys HFSS et Ansys optiSLang, l'influence de divers paramètres géométriques sur la performance de l'antenne est évaluée. On peut optimiser les fréquences de résonance, les largeurs de bande et le gain de l'antenne, et comprendre l'influence des tolérances de fabrication et des différents emplacements de montage. De nouveaux agencements sont étudiés avec Ansys SIwave, en particulier la disposition des couches de puissance et de terre et la position des condensateurs de découplage sont optimisés. Ainsi, les condensateurs sont préservés et de nouvelles règles de conception sont établies. L'analyse de l'intégrité du signal à l'aide d'Ansys SIwave montre les potentiels d'économie des résistances de terminaison et contribue à l'optimisation des lignes de signaux critiques à grande vitesse. Pour une analyse efficace de la disposition des circuits imprimés, il est essentiel de rationaliser le flux de travail de l'AED, depuis le Mentor Expedition comme outil de disposition jusqu'aux outils électroniques Ansys, où, outre la géométrie, les informations sur les pièces sont également transférées à l'outil d'analyse.


Business Development
PhD Christian Römelsberger

Produits du projet