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本文利用HFSS仿真工具，在軟件中模擬芯片近場掃描。

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仿真思路 采用HFSS全三維電磁場仿真軟件，導入汽車車體三維模型和天線模型，利用HFSS FEM和SBR+算法結合，保證計算結果精確性及高效率，仿真天線布局后的性能、及輻射近場分布情況

本文介紹兩種在HFSS中進行電波束掃描的仿真方法。

本文介紹兩種在HFSS中進行電波束掃描的仿真方法。

正文基于CST-FEKO的電大尺寸復雜陣列天線+電大尺寸載體的一體化仿真的途徑大致如下：1）使用CST進行天線單元的設計與仿真；2）利用CST的陣列天線仿真模塊，建模陣列天線并進行仿真；3）以陣列天線波束指向角為參量，進行波束掃描仿真，并保存過程文件；4）在CST中導出所有掃描角狀態下的近場數據；5）按照FEKO近場數據格式，對CST近場數據進行修改；6）FEKO調用修改后的近場數據，進行近場

關于周期性結構的設計，三款主流的仿真軟件FEKO/HFSS/CST均可以用來進行仿真，從計算效率來說CST和HFSS要更為優秀，設置過程來說，CST和FEKO要更為簡便，三種軟件的建模方法分別如下： HFSS：需要設置主從邊界條件和Floquet模，計算速度快，精度高，參數優化也較為便利，具體操作參考B站視頻：周期結構、超表面單元的仿真（HFSS入門教程）； CST：利用模板，

為了避免受到外部環境（風扇、機殼……)的影響，還考慮了近場條件。這意味著發射器和掃描之間的距離D小于λ /(2 π)，其中λ是最大波長干擾對象是WiFi接口，帶寬為0-6Ghz， 因此λ為8mm。為了靈活性和研究目的，在結構上方設置了2個EMI電磁干擾掃描方案，分別為D=0.15mm和D=6.5mm。

關鍵詞：近場通信;NFC天線;HFSS仿真;匹配電路;0 前言隨著射頻傳輸[1]技術的持續發展，近場通信的應用也在不斷擴大，由于其集成度高、穩定性好，因此在醫療、通信和生物化學等識別領域隨處可見。NFC技術是基于國際標準ISO14443A/B進行設計，其諧振中心頻率在13.56MHz上，能進行快速識別，如公交卡和身份 證[2]。

Ansys HFSS中支持非求解區域的近場磁場和坡印廷場的繪制圖及輸出，如用于5G功率密度計算的坡印廷場輸出 Sub-6G面對多頻段，寬頻帶的天線設計要求，HFSS中提供了基于自適應網格剖分技術的寬頻帶網格剖分技術，根據所有頻點上的場細化網格，得到多個頻點網格收斂結果，從而保證多頻段、寬頻帶天線的計算精度。

圖6 復雜電路板仿真模型 表4 求解速度對比 其他 1、寬帶波端口的快速掃描 針對HFSS 3D Layout中信號分析的寬帶問題，在本次版本更新中對其中的低頻部分進行了穩定性改進和性能提升，大大提高了寬帶掃描的效率。如圖所示為四端口激勵下的寬帶波端口快速掃描，其仿真結果與插值掃描相同，但效率提升了4.7倍。

內容簡介 本次會議將介紹HFSS 2023 R1版本在高頻和EMC相關應用方面的更新，內容包括基于3D組件技術的陣列天線仿真效率提升，更快的分布式網格融合剖分技術，布局組件工作流程改善，最新的EMI接收機后處理功能，以及在HFSS SBR+求解器中支持定義陣列和近場天線數據導入等

通過這類仿真，我們獲得了一個比較清晰的認知：平面近場：適用于高增益天線及相控陣設計，推薦角域在±30~50度內，關注采樣密度與掃描區域匹配。柱面近場：適合線陣類或寬波束扇形天線，反演范圍更廣，精度更穩定。球面近場：適用于全向或復雜形態天線，能提供全角域反演。

第2步：單位單元仿真-高度和半徑掃描在這一步中，我們掃描納米棒的高度和半徑，并獲得其透射、相位和近場信息，從而選擇出對應所需傳輸和相位特性的納米棒高度情況，然后保存相位與光場相對于半徑的結果以供后續步驟使用。RCWA求解算法將作為單元原子模擬的推薦/補充工具引入，并與FDTD進行比較以進行驗證。

第2步：單位單元仿真-高度和半徑掃描在這一步中，我們掃描納米棒的高度和半徑，并獲得其透射、相位和近場信息，從而選擇出對應所需傳輸和相位特性的納米棒高度情況，然后保存相位與光場相對于半徑的結果以供后續步驟使用。RCWA求解算法將作為單元原子模擬的推薦/補充工具引入，并與FDTD進行比較以進行驗證。

第2步：單位單元仿真-高度和半徑掃描在這一步中，我們掃描納米棒的高度和半徑，并獲得其透射、相位和近場信息，從而選擇出對應所需傳輸和相位特性的納米棒高度情況，然后保存相位與光場相對于半徑的結果以供后續步驟使用。RCWA求解算法將作為單元原子模擬的推薦/補充工具引入，并與FDTD進行比較以進行驗證。

，布局組件工作流程改善，最新的EMI接收機后處理功能，以及在HFSS SBR+求解器中支持定義陣列和近場天線數據導入等。

JCMsuite計算近場分布。下圖顯示了當波長為193nm時，平面波從襯底側垂直入射到結構內的近場強度。S偏振光照明的近場強度P偏振光照明的近場強度后處理傅里葉變換計算透射衍射級次的振幅。參數掃描Matlab?腳本data_analysis/run_scan_illumination.m提供對入射角的掃描。