CST中如何通过电场探针计算NFC天线的远场电场强度

NFC天线工作频率为13.56MHz，它的工作原理是近场磁共振，工作距离一般接近天线结构的对角线长度。获取NFC天线远场的电场强度时，如果按常规天线的设计思路，即边界条件设为Open (add space)，天线周围将增加1/4波长（对应13.56MHz）的空间，这样会导致计算量非常巨大。下面通过CST器件库中的自带案例来展示如何通过电场探针的方式快速准确地获取NFC天线在 1m/3m/10m处的电场强度。

在CST > File > Component Library 中搜索RFID，打开RFID Communication Line仿真工程。如下方右图所示，在导航树中双击RFID_Reader，进入其3D模型界面，可以参考其边界条件和背景设置。

此RFID线圈尺寸为19mm×16mm×0.36mm，边界条件设为open，然后在结构周围各个方向上增加了20mm的空间。建议根据具体模型进行边界条件收敛验证，一般大一点更准，但所需仿真时间更长。

然后通过设置Field Probe来计算1m/3m/10m处的电场强度。点击Simulation选项卡下的Field Probe图标，在弹出的Probe对话框中选择E-field (Farfield)设置远场电场探针，探针位置按下图所示输入。

按照同样的方式设置3m和10m处的电场探针，如下图所示，1m/3m/10m处的电场探针已设置完成。

另外需要注意的是，由于远场是基于边界盒子处的值进行计算的，所以全局网格设置中Background的网格也需尽量加密，不然远场结果可能不够精确，如下方左图所示。运行仿真，仿真完成后，将结构到边界的距离改为50mm，如下方右图所示，再次进行仿真，验证边界条件收敛性。

两次仿真的结果对比如下：可见二者结果非常一致，由此可以证明通过远场电场探针的方法计算NFC远场电场强度是快速可行且准确的。