CST中如何通過(guò)電場(chǎng)探針計(jì)算NFC天線的遠(yuǎn)場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度

來(lái)源：CST仿真專家之路更新時(shí)間：2024-06-23 閱讀：

NFC天線工作頻率為13.56MHz，它的工作原理是近場(chǎng)磁共振，工作距離一般接近天線結(jié)構(gòu)的對(duì)角線長(zhǎng)度。獲取NFC天線遠(yuǎn)場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，如果按常規(guī)天線的設(shè)計(jì)思路，即邊界條件設(shè)為Open (add space)，天線周圍將增加1/4波長(zhǎng)（對(duì)應(yīng)13.56MHz）的空間，這樣會(huì)導(dǎo)致計(jì)算量非常巨大。下面通過(guò)CST器件庫(kù)中的自帶案例來(lái)展示如何通過(guò)電場(chǎng)探針的方式快速準(zhǔn)確地獲取NFC天線在 1m/3m/10m處的電場(chǎng)強(qiáng)度。

在CST > File > Component Library 中搜索RFID，打開(kāi)RFID Communication Line仿真工程。如下方右圖所示，在導(dǎo)航樹(shù)中雙擊RFID_Reader，進(jìn)入其3D模型界面，可以參考其邊界條件和背景設(shè)置。

此RFID線圈尺寸為19mm×16mm×0.36mm，邊界條件設(shè)為open，然后在結(jié)構(gòu)周圍各個(gè)方向上增加了20mm的空間。建議根據(jù)具體模型進(jìn)行邊界條件收斂驗(yàn)證，一般大一點(diǎn)更準(zhǔn)，但所需仿真時(shí)間更長(zhǎng)。

然后通過(guò)設(shè)置Field Probe來(lái)計(jì)算1m/3m/10m處的電場(chǎng)強(qiáng)度。點(diǎn)擊Simulation選項(xiàng)卡下的Field Probe圖標(biāo)，在彈出的Probe對(duì)話框中選擇E-field (Farfield)設(shè)置遠(yuǎn)場(chǎng)電場(chǎng)探針，探針位置按下圖所示輸入。

按照同樣的方式設(shè)置3m和10m處的電場(chǎng)探針，如下圖所示，1m/3m/10m處的電場(chǎng)探針已設(shè)置完成。

另外需要注意的是，由于遠(yuǎn)場(chǎng)是基于邊界盒子處的值進(jìn)行計(jì)算的，所以全局網(wǎng)格設(shè)置中Background的網(wǎng)格也需盡量加密，不然遠(yuǎn)場(chǎng)結(jié)果可能不夠精確，如下方左圖所示。運(yùn)行仿真，仿真完成后，將結(jié)構(gòu)到邊界的距離改為50mm，如下方右圖所示，再次進(jìn)行仿真，驗(yàn)證邊界條件收斂性。