CST汽車天線SAR仿真（二）- 單WiFi天線SAR仿真

來源：CST仿真專家之路更新時間：2024-06-26 閱讀：

作者 | Zhou Ming

上一期我們介紹了如何導(dǎo)入CST的人體模型，本期我們將導(dǎo)入天線模型，來完成汽車天線SAR仿真。當(dāng)前隨著汽車電子設(shè)備上天線的數(shù)量越來越多，工程師在SAR仿真時，不光要考慮單天線輻射的場景，還要考慮多天線同時發(fā)射時對人體安全的影響。與之對應(yīng)的國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn)也在同步升級和發(fā)布。例如由中國信息通信研究院和中國計量科學(xué)研究院聯(lián)合編制的強制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB21288-2022《移動通信終端電磁輻射暴露限值》正式發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)將于2024年1月1日正式實施。主要的升級點包括：

更改了適用范圍，從靠近頭部使用的移動電話擴(kuò)展為工作在100kHz ~ 300GHz以內(nèi)、使用時靠近人體20cm以內(nèi)的移動通信終端設(shè)備，如移動電話、無繩集團(tuán)電話、衛(wèi)星移動終端、可穿戴設(shè)備、便攜式移動終端等；
增加了職業(yè)暴露的定義；
增加了吸收功率密度的定義；
增加了不同頻率、不同人體部位適用的暴露限值；

今天我們先介紹單天線SAR仿真場景。

1、首先，我們需要導(dǎo)入天線模型，這里我們從CST的Component Library選擇一個手機模型來替代汽車天線，選擇SAR Head Hand and Phone模型并導(dǎo)入。對導(dǎo)入的模型，我們只需要保留手機，刪除頭和手的模型。

2、為了下一步導(dǎo)入人體模型時定位，我們在手機背面設(shè)置一個Local坐標(biāo)系，需注意W的方向的設(shè)置。

3、打開之前創(chuàng)建好的人體模型，為方便定位，在放置天線的位置我們提前畫一個空氣盒子，同樣設(shè)置好Local坐標(biāo)系，同樣注意W方向與前面設(shè)置的手機的W方向保持一致，這樣能確保手機處于正確的方向。

4、打開手機天線模型，點擊Import/Sub-Project，導(dǎo)入人體模型。因為我們已經(jīng)提前設(shè)置好Local坐標(biāo)系，人體模型將放置在指定的位置。

5、接下來，進(jìn)行求解器、網(wǎng)格、邊界調(diào)節(jié)等設(shè)置。由于模型的計算尺度比較大，建議選擇CST的時域求解器，利用GPU加速，可以獲得非常高的效率。在這里教大家一個小技巧，在天線周圍以及靠近的人體組織的位置，可以放置1個空氣盒子，用來設(shè)置Local mesh，這樣做可以在保證仿真精度的情況下，盡可能減少網(wǎng)格數(shù)量。

6、然后，點擊Monitor，選擇Power loss density/SAR，設(shè)置好要計算的頻點。

7、我們選擇WiFi_2天線作為激勵源，如果有GPU加速卡，可以在Acceleration里面設(shè)置加速卡的數(shù)量。設(shè)置完成后，點擊start開始計算。

8、設(shè)置4個GPU加速的情況下，仿真時間總共花費9min。仿真完首先通過S參數(shù)、遠(yuǎn)場方向圖等結(jié)果，判斷仿真的準(zhǔn)確性。

8、完成后再進(jìn)行SAR計算。關(guān)于SAR仿真詳細(xì)的設(shè)置，請大家參考仿真實例018：均勻頭模型和天線SAR比吸收率仿真案例，此處不再贅述。我們選擇Post-Processing的SAR選項，均值單位選擇1g，端口功率選擇默認(rèn)（峰值1W，0.5W RMS）。需要說明的是，由于天線主要影響近距離的人體組織，因此為了提高計算速度，建議設(shè)置Sub volume，坐標(biāo)位置為靠近天線附近的人體組織。點擊OK開始計算。