13.56MHz NFC/RFID线圈天线
HFSS仿真设计实例

HFSS和CST微波工作室这2款软件是天线仿真设计的不二选择，该门课程主要讲解使用HFSS仿真分析和设计13.56MHz NFC/RFID线圈天线及其匹配电路的全过程，包括：如何创建线圈天线的设计模型；如何查看线圈天线相关参数的仿真分析结果，如线圈天线的等效电感值、损耗电阻值和并联谐振电阻值等参数；分析线圈天线的走线宽度、走线间距、线圈面积和介质层厚度对天线等效电感值的影响；如何使用史密斯圆图工具设计天线的匹配电路并在HFSS中仿真分析和调试加入匹配电路后的整个天线性能；以及如何在HFSS中分析两个线圈天线之间的耦合信号强度随天线间距的变化关系。

该门课程由李明洋主讲，全长5个多小时中文高清视频。课程边操作边讲解，直观易学，可以帮助学员快速学习掌握使用HFSS仿真设计分析13.56MHz 线圈天线及其匹配电路的设计思路和设计操作。整个课程分6个部分讲解的，课程内容具体安排如下：

① 13.56MHz NFC天线/RFID天线/线圈天线设计概述

介绍课程中所设计的13.56MHz NFC/RFID线圈天线的相关背景知识和HFSS相关设计考量；包括：13.56MHz线圈天线大小尺寸、匝数和电感值的估算，HFSS的求解类型、端口、边界条件等设置考量，以及HFSS设计步骤简介。

② HFSS中创建13.56MHz线圈天线的参数化模型

详细讲解和实际操作演示如何在HFSS中创建参数化的线圈天线的设计模型，使得创建的天线模型的大小尺寸、线圈走线的宽度、间距等结构参数都是可调的。内容包括新建HFSS设计工程、定义设计变量、创建参数化设计模型的完整过程。

③ HFSS的求解设置和查看线圈天线分析结果

这一部分主要讲解使用HFSS仿真分析15.56MHz线圈天线时，HFSS的边界条件、激励端口、求解频率和扫频分析等的设置操作和运行仿真分析的操作，以及在仿真分析完成后如何查看线圈天线的各项等效电路参数分析结果，主要查看了线圈的等效电感、损耗电阻和自谐振频率和寄生电容等参数的分析计算结果。课程中同时还讲解了在HFSS中定义输出变量用以计算等效电感的具体过程，这样可以分析结果中直接输出线圈的等效电感值。

④ HFSS参数扫描分析

这一部分主要讲解使用HFSS的参数扫描分析功能来分析给出13.56MHz线圈天线的结构参数对线圈等效电感的影响，分别仿真分析了线圈的走线宽度、走线之间的间距、线圈面积大小以及PCB板厚这4个参数变化对线圈等效电感值的影响。

⑤ 天线匹配电路设计和在HFSS中的仿真分析和调试

这一部分主要讲解了13.56MHz 标签天线匹配电路的设计，包括串联电阻形式匹配电路和并联电阻形式匹配电路的设计，以及如何在HFSS中仿真分析加入匹配电路后的线圈天线的性能。内容包括：借助于史密斯圆图设计天线匹配电路的操作，如何把匹配电路中的电容/电阻元件放入HFSS中仿真分析加入匹配电路后的线圈天线性能的操作，以及仿真分析验证匹配电路中的电阻值大小对天线带宽的影响。

⑥ 13.56MHz 线圈天线的耦合分析

这一部分主要讲解在HFSS中如何分析两个线圈天线放在一起时的耦合性能，分析了两个线圈天线之间的耦合信号强度随天线距离的变化关系。