ANYWAVES使用Ansys仿真软件开发下一代微型天线

ANYWAVES成立于2017年，是一家法国设备制造商，为卫星星座开发微型天线。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。得益于这种独特的专业技术，这家总部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，包括空中客车防务与航天公司、泰利斯阿莱尼亚航天公司、Hemeria公司、Pixxel公司和Loft Orbital公司，ANYWAVES的目标是成为卫星星座市场微型天线的世界领导者。

挑战

空间天线是对卫星性能有直接影响的关键设备。无论执行何种任务(电信、定位/导航、地球观测等)，天线必须在卫星的整个生命周期内执行基本功能。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的关键品质，必须在开发过程中进行优化。然而，设计高频天线涉及许多工程挑战，以及空间环境的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、设计和认证也带来了许多在生产过程中经常出现的障碍。所有这些因素也会对开发时间和成本产生影响，这就是为什么必须尽早考虑这些因素。因此，ANYWAVES团队需要一种解决方案来建模和模拟整个天线，以减少耗时且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模拟。该公司选择Ansys来帮助部署这项技术。在整个设计阶段使用Ansys Mechanical软件对天线组件的机械结构进行建模，并模拟其在特定情况下的行为(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现实环境中测试天线的动态效应(热、声学等)和拓扑参数。这使得团队可以探索天线在众多概念和假设场景中的行为，以改进设计并减少错误。此外，ANYWAVES使用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，这允许所有组件组合-从天线电子电路到卫星包络-并且可以在相同的模拟中预测电磁相互作用。该软件的组合允许ANYWAVES有完整的模拟，真实的天线的真实性能。

结果

得益于Ansys的启动计划，ANYWAVES能够在前两年受益于Ansys软件的折扣价，这意味着该公司可以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，并继续与Ansys技术支持团队密切合作。今天，仿真为ANYWAVES提供了在数千种场景中测试天线的能力和能力。该技术确保天线满足性能、可靠性和耐久性要求，使其成为关键的创新驱动力和决策支持工具。得益于模拟，该团队能够提出符合客户标准并符合监管要求的创新和差异化设计。仿真还使ANYWAVES通过减少天线验证所需的原型和试验台的数量，大大降低了与物理测试相关的成本。“在航天行业，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。所以要做好周密的准备工作。使用Ansys Mechanical和Ansys HFSS进行虚拟测试，使我们的工程师能够测试许多符合太空标准的设计变体，从数字模型到卫星天线的最终原型，”ANYWAVES首席执行官Nicolas Capet说。 “These cutting-edge technologies, combined with customized support, have made Ansys an indispensable partner in the rapid development and industrialisation of our antennas.”