ANYWAVES利用Ansys仿真软件开发下一代微型天线

ANYWAVES成立于2017年，是一家为卫星星座开发微型天线的法国设备制造商。其中一些革命性的天线是使用ANYWAVES专利的尖端陶瓷3D打印技术制造的。由于这种独特的专业知识，这家位于图卢兹的初创公司有能力为所有类型的卫星生产定制和现成的微型天线。ANYWAVES的客户遍布全球，包括空客防务与航天公司、泰雷兹阿莱尼亚航天公司、Hemeria、pixel和Loft Orbital, ANYWAVES的目标是成为卫星星座市场微型天线的全球领导者。

挑战

空间天线是对卫星性能有直接影响的关键设备。无论任务是什么(电信、定位/导航、地球观测等)，天线都必须在卫星的整个生命周期中发挥基本功能。一旦进入轨道，它们就无法修复。故障或故障可能严重影响卫星的性能，甚至导致完全关闭。因此，天线的可靠性和人体工程学是ANYWAVES在开发过程中必须优化的关键品质。然而，设计高频天线涉及许多工程挑战，以及空间环境极端性质所施加的额外限制。特别是，天线必须承受显著的热和大气变化，以及强烈的机械轴承(振动，冲击等)。天线的微型尺寸、设计和认证也提出了许多在生产过程中经常出现的障碍。所有这些因素也会影响开发时间和成本，这就是为什么必须尽早考虑到它们的原因。因此，ANYWAVES团队需要一种解决方案来建模和模拟整个天线，以减少耗时和昂贵的物理测试阶段。

解决方案

自推出以来，ANYWAVES一直依赖于多物理场数字仿真。该公司选择Ansys来帮助部署这项技术。Ansys机械软件在整个设计阶段使用，以模拟天线组件的机械结构，并模拟其在某些情况下的行为(变形，振动，阻力，寿命等)。得益于广泛的材料库和强大的求解器，该解决方案允许工程师在实际环境中测试天线的动态效应(热、声等)和拓扑参数。这使得团队可以在许多概念和假设场景中探索天线的行为，以改进设计并减少错误。此外，ANYWAVES利用Ansys HFSS电磁(EM)仿真软件对天线的电子运行进行了整体研究。Ansys HFSS能够合并不同尺度(从纳米到米)的网格，从而允许所有组件组合-从天线电子电路到卫星包络-并且可以在同一模拟中预测EM相互作用。这些软件的结合使ANYWAVES能够对天线的真实性能进行完整的模拟。

结果

得益于Ansys的Startup Program, ANYWAVES能够在头两年受益于Ansys软件的折让率，这意味着该公司能够以最优的成本快速部署其首批运营模型。在这一初步成功的基础上，该公司于2019年为其设计办公室获得了软件许可证，并继续与Ansys技术支持团队密切合作。今天，仿真为ANYWAVES提供了在数千种情况下测试天线的能力和能力。该技术可确保天线满足性能、可靠性和耐用性要求，使其成为关键的创新驱动因素和决策支持工具。由于模拟，团队能够提出创新和差异化的设计，满足客户的标准，并符合法规要求。仿真还允许ANYWAVES通过减少天线验证所需的原型和测试台的数量，大大降低与物理测试相关的成本。“在航天工业中，物理测试极其复杂和昂贵，尤其是对一家初创公司来说。然而，天线的设计需要整合大量的物理标准，以验证组件在所有情况下都能正常工作。这就是为什么细致的准备工作是必不可少的。ANYWAVES首席执行官Nicolas Capet表示:“通过Ansys Mechanical和Ansys HFSS的虚拟测试，我们的工程师可以测试许多符合空间标准的设计变体，从数字模型到卫星天线的最终原型。” “These cutting-edge technologies, combined with customized support, have made Ansys an indispensable partner in the rapid development and industrialisation of our antennas.”