CST電動汽車IEEE62704-2 SAR仿真(一)
作者 | Zhou Ming
IEC/IEEE 62704系列標準規定了用于評估暴露在30 MHz至6 GHz范圍內車載天線發射環境下的人體比吸收率(SAR)的仿真建模方法。標準中定義了天線位置、操作配置、暴露條件和人員位置等,同時規定并提供了車輛模型、人體模型、天線模型等。IEEE 62704-2文中采用的是時域有限差分(FDTD)算法,CST的時域有限積分(FIT)算法可以得到完全一致的仿真結果。接下來我們介紹利用CST實現IEEE62704-2 SAR仿真的方法,首先從人體模型創建開始。
導入人體模型
IEEE62704-2中定義了兩種人體模型,分別是旁觀者(bystander)和乘客(passenger),如下圖所示。
IEEE62704-2中的人體模型
利用CST自帶的人體模型庫,很容易導入人體模型,我們以旁觀者(bystander)模型為例,分辨率選擇2*2*2
mm3。在創建模型時需要注意一個小細節,就是人體模型的姿勢要做到和標準完全一致,否則會導致仿真結果出現差異,可以通過PoserGUI對人體姿勢進行調節。
CST的Bio Model創建界面
CST模型(左)與標準模型(右)
設置人體模型參數
人體模型的材料設置對SAR結果影響非常大,在設置時可以利用CST的Biological properties
definiation。設置時可以選擇寬頻段參數,也可以選擇單頻點的參數。如果更關注某一單頻點的結果,建議選擇單頻點。為了更好的和標準中的結果進行對比,我們根據標準中Table
A.4的材料參數對每個頻點進行修訂。
人體材料參數的定義
人體模型SAR仿真結果對比
IEEE 62704-2標準中給出了兩種人體SAR的結果(如Table
11所示),分別是Peak spatial-average SAR和whole-body
average SAR。仿真方法完全參考標準的要求,采用平面波激勵,分別從人體的前面和后面照射,接下來我們對比CST的仿真結果。
whole-body average SAR結果對比
Peak spatial-average SAR 結果對比
從上面的結果對比可以看出,CST的SAR結果與標準的值非常接近。個別數字有差異的原因主要是我們在創建人體模型時,人體姿勢的調整沒有做到和標準100%一致,所以產生了細微的差異。對于這一點標準上也有強調,必須使用標準附帶的人體模型才可以拿到完全相同的結果。