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14.2 HFSS计算SAR设计概述

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     HFSS 设计的SAR测试装置的简易偶极子校准系统模型如图14.1 所示,模型由3部分组成:偶极子天线、脑组织液和球形容器外壳;其中球形容器外壳和脑组织液用于模拟简易的人体头部模型。IEEE 1528-2003 标准定义了835MHz 频率下,校准用偶极子天线的直径为3.6mm,长度为161.0mm;脑组织液的相对介电常数为41.5,损耗正切为0.90;外壳的相对介电常数小于5,损耗正切小于0.05,这里外壳的相对介电常数和损耗正切分别取4.6 和0.01。


图 14.1 SAR测试装置的简易偶极子校准系统模型


    14.2.1 建模概述

    偶极子天线的两个臂是两个圆柱体模型,圆柱体的半径为1.8mm,长度为80.0mm,材质为理想导体(PEC),两臂之间距离为1mm。外壳是外径为111.5mm,厚度为5mm 的空心球壳,可以由两个球心坐标相同,半径分别为111.5mm 和106.5mm 的球体模型通过相减操作(Subtract)来创建;其材质的相对介电常数为 4.6,损耗正切为0.01。盛放在外壳内的脑组织液可以看做一个半径为106.5mm 的球体模型,该球体材料的相对介电常数为41.5,损耗正切为0.90。外壳和脑组织液上方的开口可以通过分裂操作(Split)来实现。

    偶极子天线的激励使用集总端口激励。为了计算天线的辐射问题,还需要创建包围整个模型的辐射边界表面,在天线的辐射方向上辐射边界表面和模型间的距离需要大于1/4 个工作波长(频率在835MHz 时,即90mm),这里定义一个310mmm*310mm*300mm 的长方体,将其四周表面设置为辐射边界条件。

    为了方便建模操作,在整个模型的创建过程中,多次使用了相对坐标系。

    14.2.2 HFSS 设计环境概述

    >> 求解类型:模式驱动求解

    >> 建模操作;模型原型:圆柱体、球体、矩形面、长方体
            模型操作:镜像复制、合并操作、相减操作、分裂操作

    >> 边界条件:辐射边界条件 

    >> 端口激励:集总端口激励

     >> 求解频率:0.835GHz

    >> 后处理:SAR、场分布