用HFSS做13.56MHz RFID的阻抗匹配

12-13

hello， everyone
附件是RFID 13.56MHz tag HFSS模型，打算在HFSS中解析出谐振频率13.56MHz
具体的端口阻抗如何添加，请教各位大大

Antenna1_20120117.rar
ps，附件的hfss project版本为V13

我这里是HFSS10，你太先进了，打不开，
不过我知道的是，根据hfss计算，可以得到Impedance，这个相当于Zl，然后你的Chip有个Zin，下来的计算就简单了，最大功率传输的时候，Zl=Zin的共轭

多谢greenstarman的回答。
你说的道理，我也明白的。
就是不知道如何在hsff里面给天线线圈加激励啊。
你能不能再讲具体一些啊？
建议参看以下
http://bbs.rfeda.cn/read.php?tid=68539&page=1&toread=1
里面我的贴子，粘了很多仿真结果图，
帮忙看一下吧。

我看了你的帖子，
你为什么要把lumped port设定成跟antenna的impedance一致呢。应该和你对应的chip一致。
而且RFID重要的不是S11，而是gain，换句话说能有多少辐射功率，也就是我前面说的共轭匹配。

忘了交代一下我这边工作的背景了。
我这边没有chip，只有antenna
我只考虑antenna的特性
就是想仿真出来 13.56MHz的时候，谐振的现象。
不知道如何设定lumped port合适啊。

忘了交代一下我这边工作的背景了。
我这边没有chip，只有antenna
我只考虑antenna的特性
就是想仿真出来 13.56MHz的时候，谐振的现象。
不同的chip，antenna需要做一个调整的，简单起见，你可以用impedanc的共轭作为Zin，看一下特性，这个基本上是最佳特性，
记住这个时候s11的不代表性能最好，因为V最大，不见得I最大，要功率最大才行。

附件中线圈结构是import进来的吧，我用HFSS v13都无法看到线圈。
在HFSS中观察RFID天线匹配情况最通用的办法就是自己根据公式定义相应的output variables，譬如：power transfer coefficient、return loss。

多谢greenstarman的回答哈
step 1: 我先尝试用50ohm的lumped port激励，仿真出13.56MHz时，Antenna的输入阻抗是51.69673-764.547j
step 2:再次尝试设置lumped port的阻抗 51.69673-764.547j
可以得到S11曲线，在13.56MHz处的谐振现象，（但是曲线不太合理，出现了S11大于0dB的现象）
step 3：再再次尝试设置lumped port的阻抗 51.69673+764.547j （输入阻抗的共轭）
HFSS仿真无法收敛，解析不出来结果。
再次介绍一下，我这边的背景
我拿到的这个Antenna已经是商业成品，我不需要再对它进行尺寸和结构上的更改。
我只是打算用HFSS分析一下它的特性
所以，暂时不考虑，它设计的是否是最优化的。

多谢streamx的回帖
这个线圈应该是import的进来的，
但是应该不妨碍的，在HFSS V13中应该可以正常打开的。
不知道您那边，打开的时候，具体报的什么错误
能否再详细介绍一下？

step 3：再再次尝试设置lumped port的阻抗 51.69673+764.547j （输入阻抗的共轭）
HFSS仿真无法收敛，解析不出来结果。
这个怎么设定的，
无法收敛，是你设定有问题，得不出来解析不出来结果的结论

你仔细研究一下greenstarman的回复，回头再看看微波的教材。
你再好好研究一下天线的阻抗匹配。
一般咱们说的阻抗匹配，都是终端和馈线的阻抗，所以一般都是尽量将天线调到或者通过阻抗匹配调到50欧姆。
而rfid频率比较低，天线的阻抗通常不是50欧姆，通常都是通过阻抗匹配调到和芯片的阻抗互为共轭。

最近在恶补微波和天线的知识，
书也看了好几本了。
刚刚看完了李明洋的《HFSS天线设计》（内容较为基础，比较好懂）
李明洋的书里面，表达的意思，也是尽量把天线调到50ohm。
但是，我这边的工作，不允许我调节天线，天线是一个成品，形状和材料不能再做修改。
我只是打算用这个天线模型，仿真出正确的谐振曲线。
但是，如果直接接50ohm的lumped port的话，谐振点没有出现
如果接lumped port=51.69673-764.547j 可以得到谐振曲线，但是曲线不合理
如果接lumped port=51.69673+764.547j 仿真不收敛。
下图粘贴一下不收敛的证据
迭代了9次了， Delta S=2.1155 距离目标值0.01相去甚远。
其实，我的想法很简单，就是想仿真出正确的谐振曲线而已。

其实，我的想法很简单，就是想仿真出正确的谐振曲线而已。
请仔细看我之前的回复。
另外，为啥不收敛，你没看出来吗？

本人愚笨，请明示，
为啥不收敛啊?
我没有看出来

由公式：
反射系数S11=（Z-Z0）/(Z+Z0)
Z应该相当于Zin
Z0应该相当于Zl
当Zl=Zin的共轭的时候。
上式中的分母只有实部，上式中的分子只有虚部
S11可以得到一个极小值？
这样，就实现了谐振？
不知道，我的理解正确不。

你设定了20次，可是9次就结束了，所以内存不够了。

参考我前面说的，
记住这个时候s11的不代表性能最好，因为V最大，不见得I最大，要功率最大才行。
RFID里面，功率是关键，如果想认真学习，请参考GD的一个专家的书，名字ms叫RFID handbook

不是您想的那个这样子的
meshing到9次的时候，是我自己受不了，人为aborting了。
如果是正常的meshing，应该像下图所示的那样：（很容易就收敛了）

受不了的原因，无非是太耗cpu了
内存不够，会提示的。

1）实在是看不下去了
2）如果把lumpport设置为和负载共轭，容易出现谐振，对于谐振结构用HFSS计算确实不容易收敛，反过来说，如果仿真不收敛，很有可能出现谐振
3）可以把lumpport设置为和负载共轭，但是计算频率改为偏离谐振频率的频点，比如13M或者14M或者偏离更多，再用频率扫描获得谐振曲线，可以试试。
4）直接获得的S11曲线不一定就是需要的谐振曲线，因为一般的谐振曲线多半是V-I曲线，或者说是Z,Y的频率曲线，而S11不一样。
5）如果要看Z,Y的曲线，可以在天线模型上增加匹配元件，匹配掉虚部，在用50欧姆的lumpport去看

这么瞎搞能搞出来就出鬼了
1）这种天线根本不是要把实功率辐射出去，所以不是什么共轭匹配最好，这一点首先就错了。
2) 要仿真的是谐振和q值，所谓谐振从天线阻抗讲就是虚部相反，所谓q值大就是天线阻抗实部要足够小，当然也不是越大越好。总之和共轭匹配要求差距很大。
3）要搞出来谐振曲线，需要建模两个线圈才行，测试用的线圈谐振频率要远高于13.56M
就这样

多谢chj26545481的指点。
等我好好消化一下，下面的内容，再回复您。

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