摘 要：近场通信（NFC）技术近年来被广泛用于人体生理信号感知测量系统，但是天线结构的不良设计，将会带来回波损耗偏高、带宽不足等问题，进而影响可穿戴设备的用户体验。针对这一问题，文章采用 Ansoft HFSS 软件对天线进行建模、仿真、分析，借助 Smith V2.0 工具，设计天线线圈串联匹配电路，使得天线在 13.56 MHz 时回波损耗降低到 -31.58 dB，-10 dB以下的带宽为 0.85 MHz，天线的电压驻波比为 1.05，有效降低了天线的回波损耗，增加了有效带宽。
关键词：NFC；HFSS 仿真；回波损耗
DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2023.05.011
基金项目：杭州科技职业技术学院一般课题（HKYZXYB-2022-2）；杭州科技职业技术学院重点课题（HKYZXZD-2022-1）；浙江省大学生新苗计划（2022R457A002）
中图分类号：TN82 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2023）05-0045-05
Design and Simulation of NFC Antenna Based on HFSS
ZHANG Juan, MU Yuanbin, YUAN Lianhong, SONG Zhuoqi, CHEN Pengfei
(Hangzhou Polytechnic, Hangzhou 311402, China)
Abstract: Near field communication (NFC) technology has been widely used in human physiological signal perception and measurement systems in recent years. However, the poor design of antenna structure will lead to problems such as high return loss and insufficient bandwidth, which will affect the user experience of wearable devices. In order to solve this problem, this paper uses Ansoft HFSS software to model, simulate and analyze the antenna. With the help of SmithV 2.0 tool, the antenna coil series matching circuit is designed to reduce the return loss of the antenna to -31.58 dB at 13.56 MHz, the bandwidth below -10 dB is 0.85 MHz, and the voltage standing wave ratio of the antenna line is 1.05, which effectively reduces the return loss of the antenna and increases the effective bandwidth.
Keywords: NFC; HFSS simulation; return loss
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作者简介：章娟（1990—），女，汉族，江苏宿迁人，助教，硕士研究生，研究方向：无线传感网络、人工智能与机器学习、嵌入式系统；穆元彬（1986—），男，汉族，山东泰安人，讲师，硕士研究生，研究方向：无线传感网络、智能微系统和 MEMS 传感器、柔性电子器件制作；袁炼红（1965—），男，汉族，浙江杭州人，讲师，硕士研究生，研究方向：传感器技术、应用电子技术。