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入CST的人體模型，本期我們將導入天線模型，來完成汽車天線SAR仿真。當前隨著汽車電子設備上天線的數量越來越多，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射時對人體安全的影響。與之對應的國內和國際標準也在同步升級和發布。例如由中國信息通信研究院和中國計量科學研究院聯合編制的強制性國家標準GB21288-2022《移動通信終端電磁輻射暴露限值》正式發布。該標準將于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展為工作在100kHz ~ 300GHz以內、使用時靠近人體20cm以內的移動通信終端設備，如移動電話、無繩集團電話、衛星移動終端、可穿戴設備、便攜式移動終端等；
增加了職業暴露的定義；
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模型并導入。對導入的模型，我們只需要保留手機，刪除頭和手的模型。

2、為了下一步導入人體模型時定位，我們在手機背面設置一個Local坐標系，需注意W的方向的設置。

3、打開之前創建好的人體模型，為方便定位，在放置天線的位置我們提前畫一個空氣盒子，同樣設置好Local坐標系，同樣注意W方向與前面設置的手機的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，導入人體模型。因為我們已經提前設置好Local坐標系，人體模型將放置在指定的位置。

5、接下來，進行求解器、網格、邊界調節等設置。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，盡可能減少網格數量。

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

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里面設置加速卡的數量。設置完成后，點擊start開始計算。

8、設置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、遠場方向圖等結果，判斷仿真的準確性。

8、完成后再進行SAR計算。關于SAR仿真詳細的設置，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（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，建議設置Sub volume，坐標位置為靠近天線附近的人體組織。點擊OK開始計算。