XFdtd Simulation von elektrischen Feldern zwischen zwei Kopfhörern | Remcom

Wir waren neugierig, wie die elektrischen Felder zwischen zwei Kopfhörern am Körper in Bezug auf den menschlichen Kopf interagieren. Entsteht der größte Teil der Kopplung durch Wellen, die um den Kopf herum oder durch ihn hindurch laufen?

Wir haben vier Szenarien in XFdtd simuliert:

• Szenario A: Der realistische Fall: zwei Kopfhörer auf einem unveränderten menschlichen Kopf.
• Szenario B: Der Mensch und der freie Raum werden durch eine unendliche Platte aus einem perfekten elektrischen Leiter (PEC) in zwei Hälften geteilt.
• Szenario C: Eine PEC-Platte, die den Kopf umgibt (d. h. die Wellen müssen durch den Menschen hindurch, um den anderen Kopfhörer zu erreichen).
• Szenario D: Die PEC-Platte spaltet den Menschen in zwei Hälften, aber der freie Raum umgibt den Menschen (d. h. die Wellen können sich frei um den Kopf herum bewegen).

A: Realistischer Fall (Wellen laufen durch und um den Kopf)
S11 = -9,123 dB
S21 = -57,120 dB

B: Unendliches PEC-Blatt (der Kopfhörer ist rein entkoppelt)
S11 = -9,09 dB
S21 = -inf

C: PEC um den Kopf (Wellen können durch den Kopf laufen)
S11 = -9,1 dB
S21 = -87,358 dB

D: PEC im Kopf (Wellen können um den Kopf herum laufen)
S11 = -9,17 dB
S21 = -57,042 dB

Schlussfolgerungen:

Da Szenario A und D im Wesentlichen die gleiche Kopplung aufweisen, kann festgestellt werden, dass sich die Energie vorwiegend um den Kopf herum ausbreitet. Obwohl die Kopplung gering ist, geht sie nicht verloren, wenn die Wellen durch den Kopf laufen, da die Kopplung in Szenario C -87,4 dB beträgt.

Die meisten Felder laufen um den Kopf herum, obwohl es eine geringe Kopplung durch das Gewebe gibt.

Mehr Details:

• Die Antennen sind gebogene PIFA-Antennen.
• Der menschliche Körper und seine Augen bestehen vollständig aus Silizium Typ II bei 2,44 GHz.