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Este ejemplo utiliza un macro script de la biblioteca XTend de XFdtd para diseñar una estación base móvil utilizando una matriz de dipolos de media longitud de onda. El procedimiento podría ser el primer paso en el diseño de una nueva estación base, o la técnica podría utilizarse para adaptar un producto disponible en el mercado y el patrón de zona lejana resultante utilizarse para el análisis de emplazamientos celulares en Wireless Insite de Remcom. Al igual que otras ofertas de XTend orientadas al diseño, este script no se limita a automatizar el proceso de diseño de la matriz. Configura todo el proyecto: materiales, formas de onda, alimentaciones, red, sensores e incluso parámetros. Un usuario puede estar listo para ejecutar su simulación en sólo unos segundos.
Tras instalar XTend, el Diseñador de Estaciones Base Móviles aparece en el menú integrado de macros de XF junto con otras útiles extensiones de XF, como se ve en la Figura 1. Al iniciar el script, el usuario se encuentra con la interfaz gráfica personalizada de la Figura 2, que le permite especificar los criterios de diseño adecuados. Al iniciar el script, el usuario se encuentra con la interfaz gráfica personalizada de la Figura 2, que le permite especificar los criterios de diseño adecuados. Algunas partes de la interfaz se actualizan dinámicamente a medida que el usuario realiza cambios para ofrecer sugerencias sobre cuántos elementos utilizar, advertir si los objetivos de supresión de lóbulos laterales entran en conflicto con los objetivos de dirección y proporcionar información sobre el diseño resultante.
Figura 1: Entrada de menú para iniciar el diseñador de estaciones base móviles.
Figura 2: Interfaz de usuario del diseñador de estaciones base.
Para esta demostración se utilizaron las especificaciones de una antena de estación base disponible en el mercado:
Frecuencia central: 893 MHz
Ancho del haz horizontal: 65 grados
Ancho del haz vertical: 15 grados
Inclinación del haz: 0 grados
Supresión de lóbulos laterales: 15 dB
Aunque este producto no es orientable eléctricamente, el ejemplo asume que el nuevo array lo será. El cuadro de diálogo advierte de que el número de elementos es insuficiente para alcanzar la máxima downtilt eléctrica y cumplir simultáneamente los objetivos de supresión de lóbulos laterales. La advertencia se ignora para este propósito. Al pulsar OK, el script genera el proyecto.
El script emplea la técnica de transformada de Fourier para generar el array y una distribución de Taylor modificada para controlar los lóbulos laterales. La geometría de antena resultante con sus alimentadores y materiales puede verse en la figura 3. Se generan una serie de parámetros que permiten al usuario controlar las longitudes de los dipolos, la inclinación eléctrica descendente, el ángulo de barrido, las amplitudes de los componentes y el desfase de los componentes. Los sensores de la zona lejana se añaden automáticamente para capturar los patrones horizontales y verticales, además del patrón 3D completo. El script incluso solicita al usuario un nombre de proyecto y una ubicación, para que pueda estar listo para ejecutar su simulación inmediatamente. Este proyecto requiere aproximadamente 150 MB de RAM, y cada ángulo de inclinación descendente puede completarse en unos 45 - 60 segundos en cuatro CPUs o de seis a siete segundos utilizando XStream en un único C2070.
Figura 3: Geometría de la estación base completada.
Las figuras 4 y 5 muestran los patrones horizontal y vertical calculados por XFdtd. La dirección del patrón se demuestra mediante un barrido de la inclinación descendente eléctrica parametrizada automáticamente. En la figura 6 se muestran los patrones verticales para varios ángulos. En la figura 7 se muestran los patrones 3D completos para inclinaciones de 0 y 15 grados.
Figura 4: Patrón de la zona lejana en el plano horizontal.
Figura 5: Patrón de la zona lejana en el plano vertical.
Figura 6: Patrón vertical para la inclinación eléctrica hacia abajo cada 3 grados.