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使用Altair Feko促进世界上最小的电视天线的发展

来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2024-02-18 | 360 次浏览 | 分享到:

石琼莫雷洛斯州立自治大学(UAEM)于1938年成立的一所规模很小的大学,自那时起快速发展,大力开发高等教育课程,并为当地的研究和发展组织提供重要的知识来源。致力于开展创新研究的工程与应用科学研究中心(CIICAp)在UAEM成立,这不仅对学生大有裨益,同时也以可承受的成本为大众带来研究成果。

 

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Margarita Tecpoyotl-Torres博士领导CIICAp的学生和研究人员团队开发对社会有用的创新天线。她的主要研究兴趣包括MEMS、天线设计和微波器件。她目前拥有墨西哥知识产权局IMPI承认的四项专利、两项版权和一项商标。她拥有1级国家研究员(SNI)的地位。

 

研发世界上最小的电视天线电视被认为是墨西哥最重要的通讯媒体之一。在蒂华纳、瓜达拉哈拉和墨西哥城等城市进行的几项测试表明,挑战是如何成功地将信号传输到一些偏远地区,特别是室内。

 

通常,电视信号接收使用八木阵列天线。八木天线提供朝向电视塔的定向横梁,允许高角度的信号接收。与其他无源天线相比, Tecpoyotl博士的团队开发出一种小型化天线,同时提高了信号稳定性。

 

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三个因素非常重要。第一个是设计技术,第二个是辐射贴片的材料,第三个因素是天线的天线罩(覆盖)。UAEM设计非常新颖,因为它不仅仅是一个天线,而是一个由两个天线组成的阵列。Tecpoyotl博士及其团队开发出世界上最小的天线,长11厘米,宽7厘米,厚6.5毫米,重12克,涂层时重量仅为80克。这种用于广播电视的双天线接收模拟和数字广播信道。作为一个实际上包含一系列较小天线的紧凑型矩形天线,该天线设计为固定在屋顶上而无需连接桅杆,并且即使在非常低的温度下也能工作。它也可以在室内使用,可以通过信号分配器连接到多台电视。该天线不需要电力或能源来运行。

 

Tecpoyotl博士在2005-2006期间首次了解 Altair Feko,当时该大学获得了免费的Feko许可证用于学术研究。此后,她和她的团队在他们的研究中经常使用Feko进行设计和模拟。 “由于其高精度和高性能,我们使用Feko来模拟我们的设计,从而实现广泛可靠的实践。其计算技术和友好的界面使复杂的设计更容易模拟和优化。我们减少了原型开发的时间和成本。其中一些项目现已获得专利。”Tecpoyotl博士说。

 

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“这个想法来自应用新材料和新几何形状,与已经可用的天线相比,可以创造出更小的天线。由于我们的设计特点,专利在2015年授予,现在我们寻求一个投资机会批量生产该天线。”她补充道。当天线在加利福尼亚进行测试时,它能够获取68个信号,并且还能够在墨西哥城获取28个数字信号。天线的发展促成了衍生公司INNTECVER,S.A.de C.V.的成立,该公司正在寻找商业化和大规模生产新技术的机会。这种天线在大规模生产时价格合理且易于安装,并可能将电视广播带到发展中国家偏远的农村地区,从而可供原本无法负担信息、教育、文化和娱乐的人群使用。

 

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除了开发世界上最小的电视接收天线外,Margarita Tecpoyotl Torres博士及其团队一直致力于开发用于GPS(全球定位系统)的紧凑型天线。汽车行业一直对导航系统的开发和实施感兴趣,导航系统被认为是现代汽车中最重要的部分之一。他们使用GPS预先装载的地图和高速公路数据库以便找到车辆。随着汽车使用量的增加,准确确定其位置已成为日益重要的优先事项之一。导航系统的主要优点是减少行程时间、燃料消耗和污染气体的排放。GPS技术的另一个应用是车辆的自动定位(AVL),作为确定车辆的地理位置并将该信息传输到可以使用和利用的地方的媒介。该工具对服务车队、紧急情况、建筑、公共交通、找回被盗车辆和公共安全的管理非常有用。

 

Tecpoyotl博士和她在UAEM的团队设计并制造了用于汽车应用的低成本GPS天线替代品。AltairFeko™被用于设计具有独特馈电点和利用RT / Duroid 5880基板的GPS天线。

 

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为了将天线原型作为实际替代天线测试,他们使用了GPS开发套件,包括GPS开发卡(ER-102-J、SiRF Star-II)和NMEAgent数据(该软件显示当前位置)。在CIICAp停车场建立了三个测量点。结果也与 Garmin GPS 进行了比较。可以注意到,带有新设计天线的套件的测量值与Garmin GPS测量值非常接近。Tecpoyotl博士和她的团队在进行许多不同项目的设计模拟时,使用极其复杂的几何形状,发现模拟是最耗时的部分。例如开发用于车辆的天线和开发带有支撑结构的天线,模拟一次运行经常可以长达一周。Tecpoyotl博士使用Altair HyperWorks来减小项目设计时间,与其他软件相比,Altair Feko软件将产品设计时间降低了60%并且降低了研发成本。

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