САПР ГАММА — 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

GAMMA сочетает в себе удобный пользовательский интерфейс, мощный 3-х мерный редактор, набор решателей, для моделирования разнообразных проблем, и набор инструментов для анализа результатов.

• Современный интерфейс с панелями быстрого доступа (главная, режим, вид, моделирование, мастера, решение, результаты и т.д.);
• 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.

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: метод конечных элементов

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: метод конечных разностей

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).

Сосредоточенные порты и элементы цепей

ЭМ Моделирование: анализ результатов

Сетевые параметры:

• S, Y, Z матрицы, КСВ
• Диаграмма Смита
• Экспорт Touchstone SnP Text files

Ближнее поле:

• Поверхностные токи
• Объемное/поверхностное распределение электрического и магнитного поля

Безопасность:

• Certification SAR
• RF Exposure

Параметры антенн:

• Частотные зависимости (графики) усиления антенны, КПД, полной излучаемой мощности и т.д.
• Envelope Cross-Correlation for MIMO
• Диаграмма излучения с контролем положения луча в реальном времени и инструментами анализа формирования луча для антенных решеток

Дополнительно:

• Анимация полей и токов
• Графики: Маркеры, настройка шрифтов, линий и т.д.
• Экспорт: Снимки экрана, Графики в текстовые и CSV файлы

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.

Анализатор радиочастотных цепей

Импорт/Экспорт Touchstone SnP файлов

Режим для быстрого создания и анализа пассивных цепей:

• Согласующие цепи
• Фильтры
• Комбинированные характеристики антенных решеток и т.д.

Компоненты цепей:

• R, L, C
• Делители мощности
• Линии задержки
• Сдвиг фазы

Моделирование:

• Анализ и настройка в режиме реального времени
• Автоматическая оптимизация (Генетический алгоритм)

Результаты:

• S-, Y-, Z- матрица, КСВ, Диаграмма Смита

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.

Поддерживается два типа анализа:

1. Анализ беспроводных сетей

• Анализ точка-точка (заданы диаграммы направленности на излучающей и принимающей антенне);
• Анализ покрытия точка-область (задана диаграммы направленности излучающей антенны).

2. Расчет диаграмма направленности от крупномасштабного объекта

САПР ГАММА 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) и хорошо согласуется с данными измерений.

Системы связи нового поколения

Поддерживается полный цикл проектирования систем связи:

• Системы связи < 6 ГГц (Wi-Fi, Bluetooth, LTE, 5G NR sub-6 GHz)
• Системы связи миллиметрового диапазона (5G mm-Wave, 60GHz Wi-Fi)

Проектирование и моделирование устройств (пользовательские устройства, точки доступа и базовые станции)

• Набор инструментов для электромагнитного моделирования полных моделей сложных устройств, включающих несколько фазированных антенных решеток

Моделирование крупномасштабной инфраструктуры методом трассировки лучей

• Моделирования распространения сигнала внутри и снаружи помещения с учетом всех физических эффектов
• Планировка сетей, оценка покрытия

Результаты коммуникационного анализа

• Мощность принятого пилотного сигнала (RSRP)
• Пропускная способность канала передачи данных (Мбит/сек) для стандартов: Bluetooth 4.0/4.1/4.2/5.0; Wi-Fi IEEE 802.11 n/ac/ax; Wi-Max; LTE; 5G NR.