手機(jī)近場輻射及屏蔽的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著移動(dòng)通信業(yè)的迅速發(fā)展，手機(jī)正日益成為大眾消費(fèi)品。由于使用手機(jī)時(shí)，天線非常靠近人體頭部，手機(jī)產(chǎn)生的電磁輻射與人體組織的交互作用不可避免的存在潛在危害性。因此，研究手機(jī)天線電磁輻射及其屏蔽是電磁兼容(Electromagnetic Compatibility，EMC)方向的一項(xiàng)重要課題，這也對(duì)手機(jī)的設(shè)計(jì)，手機(jī)天線的選擇具有十分重要的實(shí)際指導(dǎo)意義。 研究手機(jī)天線電磁輻射及其屏蔽的數(shù)值仿真是一個(gè)復(fù)雜的電磁場計(jì)算問題，已不能用解析的方

2、法來求解，數(shù)值計(jì)算方法成為主要的分析工具?？紤]到研究系統(tǒng)和邊界的復(fù)雜程度，采用時(shí)域有限差分方法進(jìn)行數(shù)值模擬研究最為合適。 本文對(duì)手機(jī)天線電磁輻射及其屏蔽的數(shù)值仿真計(jì)算進(jìn)行了研究，主要作了以下幾個(gè)方面的工作： 1．學(xué)習(xí)和研究了時(shí)域有限差分法基本原理；深入研究了Mur二階、Berenger完全匹配層和Gedney完全匹配層這三種吸收邊界條件；對(duì)介質(zhì)界面電磁參數(shù)的選取進(jìn)行了學(xué)習(xí)和研究。 2．進(jìn)行時(shí)域有限差分算法的程序設(shè)

3、計(jì)工作，應(yīng)用于單極天線和PIFA天線仿真模型來進(jìn)行程序驗(yàn)證；學(xué)習(xí)和研究時(shí)域有限差分法的細(xì)線算法，并利用其算法來建立單極天線電磁輻射數(shù)值仿真模型，并進(jìn)行實(shí)例仿真。 3．建立精細(xì)柵格結(jié)構(gòu)的人體頭部模型、手機(jī)模型，計(jì)算單極天線手機(jī)近場的電磁輻射；在此基礎(chǔ)上，設(shè)置幾種不同的屏蔽體，研究人體頭部模型內(nèi)部的電場和SAR分布，分析屏蔽體的屏蔽效能。 4．在計(jì)算過程中，引入了一種適用于FDTD中的外推法，推出FDTD外推法格式，并用三維