14.2 HFSS計(jì)算SAR設(shè)計(jì)概述

     HFSS 設(shè)計(jì)的SAR測(cè)試裝置的簡(jiǎn)易偶極子校準(zhǔn)系統(tǒng)模型如圖14.1 所示，模型由3部分組成：偶極子天線、腦組織液和球形容器外殼；其中球形容器外殼和腦組織液用于模擬簡(jiǎn)易的人體頭部模型。IEEE 1528-2003 標(biāo)準(zhǔn)定義了835MHz 頻率下，校準(zhǔn)用偶極子天線的直徑為3.6mm，長(zhǎng)度為161.0mm；腦組織液的相對(duì)介電常數(shù)為41.5，損耗正切為0.90；外殼的相對(duì)介電常數(shù)小于5，損耗正切小于0.05，這里外殼的相對(duì)介電常數(shù)和損耗正切分別取4.6 和0.01。

圖 14.1 SAR測(cè)試裝置的簡(jiǎn)易偶極子校準(zhǔn)系統(tǒng)模型

    14.2.1 建模概述

    偶極子天線的兩個(gè)臂是兩個(gè)圓柱體模型，圓柱體的半徑為1.8mm，長(zhǎng)度為80.0mm，材質(zhì)為理想導(dǎo)體（PEC），兩臂之間距離為1mm。外殼是外徑為111.5mm，厚度為5mm 的空心球殼，可以由兩個(gè)球心坐標(biāo)相同，半徑分別為111.5mm 和106.5mm 的球體模型通過(guò)相減操作（Subtract）來(lái)創(chuàng)建；其材質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為 4.6，損耗正切為0.01。盛放在外殼內(nèi)的腦組織液可以看做一個(gè)半徑為106.5mm 的球體模型，該球體材料的相對(duì)介電常數(shù)為41.5，損耗正切為0.90。外殼和腦組織液上方的開(kāi)口可以通過(guò)分裂操作（Split）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

    偶極子天線的激勵(lì)使用集總端口激勵(lì)。為了計(jì)算天線的輻射問(wèn)題，還需要?jiǎng)?chuàng)建包圍整個(gè)模型的輻射邊界表面，在天線的輻射方向上輻射邊界表面和模型間的距離需要大于1/4 個(gè)工作波長(zhǎng)（頻率在835MHz 時(shí)，即90mm），這里定義一個(gè)310mmm*310mm*300mm 的長(zhǎng)方體，將其四周表面設(shè)置為輻射邊界條件。

    為了方便建模操作，在整個(gè)模型的創(chuàng)建過(guò)程中，多次使用了相對(duì)坐標(biāo)系。

    14.2.2 HFSS 設(shè)計(jì)環(huán)境概述

    >> 求解類型：模式驅(qū)動(dòng)求解

    >> 建模操作；模型原型：圓柱體、球體、矩形面、長(zhǎng)方體
            模型操作：鏡像復(fù)制、合并操作、相減操作、分裂操作

    >> 邊界條件：輻射邊界條件 

    >> 端口激勵(lì)：集總端口激勵(lì)

     >> 求解頻率：0.835GHz

    >> 后處理：SAR、場(chǎng)分布