移動中の男性におけるヒップに装着される携帯電話

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この例では、詳細な man モデルの hip に装着された簡易携帯電話の放射パターン、リターンロス、インピーダンス、および効率などのパフォーマンスの変化を評価します。使用される電話は、1.9 GHz で低リターン損失を提供するために調整トリプルバンドアンテナを備えたグランドボードで主に構成するクローズドポジションで架空のフリップ電話です。人間のモデルは目に見える人間のプロジェクトの男性に基づいて、1.9 GHz のために調節される物質的な変数が付いている5mm 立方体の網によって述べられる。人間のモデルは、いくつかのポーズに配置され、最初に歩行者をシミュレートし、その後、電話での様々な腕の位置の影響を示すことができます。

簡素化された携帯電話は、図1に示すように、携帯電話が体の皮膚に接触しないベルト取り付けの状況をエミュレートするために、身体の右股関節に位置しています。携帯電話の詳細な性質のために、人体に使用される5mm よりもはるかに細かい解像度の FDTD メッシュが必要です。0.1667 mm の細かいメッシュ領域は、明確に定義された解像度の電話を保証するために使用されます。、ソフトウェア製品 VariPose を使用して、ボディの四肢を異なる位置に再配置し、XFdtd リリース7.3 を使用してフィールドシミュレーションを実行します。

図1は、VariPose 人間の男性の体のメッシュの横に灰色で示されている腰を着用した携帯電話を示しています。

 

最初の例として、男性は、腕と脚が中間の中立位置で左右の足で前進するステップのために配置されている3つの歩行ポーズに位置を変えられます。左脚を前方に配置した最初の位置を図2に示し、中立および右足の足のステップ位置を図表3および4に示します。すべてのケースでは、携帯電話は、スペースに中断されたままであり、腰や腕に触れていませんが、見ることができるように、腕は2つのポーズで携帯電話に近い来る。1の位置 (図 5) では、右腕は電話機の前方にあり、電話機によって生成された放射パターンは、ボディの右側に最も高いゲインを示します。

図 2: 歩行者の位置1は、携帯電話の位置の左の足前方と右腕を前方に示しています。

図 3: 歩行者の位置2は、男性がどちらの脚も前進しないで中立の位置にあり、腕が両側にぶら下がっているところに示されています。

 

図 4: 歩行者の位置3は、右足が前進し、右腕が戻っているが、まだ電話の多くを覆っているところに示されている。

図 5: 歩行者位置1のゲインパターン体の側面に対して最も強いゲインパターン。

 

右アームが位置2と3の電話位置に近づくにつれて (図6および 7)、アンテナからのゲインは減少し、順方向と逆向きに向けられます。リターン損失およびインピーダンスは異なったボディ位置からのほとんど影響を示す;ただし、表1に示すように、アームが電話機に近い2つのケースでは、効率が大幅に低下します。3つの位置すべてのゲインプロットは、水平のケース (図 8) と垂直のケース (図 9) で、縦のスライスがボディの右から左の断面を通る場合に合わせてプロットされます。図8では、本体は0度に向いており、電話は90度になっています。図9では、電話機のヒップは90度に再びあります。

表 1.

表 1.

図 6: 歩行者位置2のゲインパターンアームが電話機からの放射をブロックしており、パターンが背面にシフトしたピークゲインで分割されています。

図 7: 歩行者位置3のゲインパターン右腕がまだ電話を覆っているところ。このパターンは、アームが同じ位置にあるため、ニュートラル位置2のケースに似ています。

 

図 8: 歩行者の3つの位置に対する水平面内の平面利得パターンプロットでは、男性は0度に向かっていると電話は90度である。

図 9:90 度のポイントに配置された電話とのサイドツーサイドから男を横切る垂直スライスの平面利得パターン

 

最初の練習から、腕の位置が携帯電話のアンテナに大きな影響を与えたことは明らかでした。2番目の例では、右腕の位置が10度刻みで11個の位置にスイープされ、アンテナのパフォーマンスへの影響を測定します。電話機との関係におけるアームの動きが図10に示されており、ここでは11のポジションがすべて表示されています。

図10は、シミュレーションで使用される移動アームの11桁の位置を示しています。

アームの動きは、携帯電話のパフォーマンス、特にゲインパターンに大きな影響を与えます。図11では、最も遠いバックポジション (ポジション 1) のアームのゲインパターンが示されており、ピークゲインはボディの側面にあります。図12では、アームは4の位置にあり、ゲインパターンはボディの前部に対するピークゲインと大きく異なります。図13に示す位置10によって、アームがほぼ完全に前進した状態で、ゲインパターンが再び体の側面にピークすることがわかる。図14では、すべての11ポジションのゲインパターンは、白い矢印がピークゲインの方向を示すところで一緒に表示されています。腕の動きによってパターンの形状やレベルが大きく変化することは明らかです。水平および垂直面のゲインは、比較のために図15と16のラインプロット形式で示されています。

図 11: 後部にある位置1のアームについてプロットされたゲイン・パターン。腕は主に放射線パターンの邪魔になり、ピークゲインは体の側面にあります。

図 12: 電話機からの輻射がブロックされている位置4のアームのゲインパターン。ここでは、ピークゲインは、男性の前にあります。

 

図 13: アームが主に電話機の前方にある位置10のゲインパターン。パターンは依然として影響を受けますが、ピークゲインは再びボディの側面にあります。

図 14: 示されているのは、互いにプロットされる異なるアーム位置に対する11個のゲインパターンです。矢印は、腕の位置で大きく変化することがわかるピークゲインの方向を示します。

 

図15は、水平面内の11個のケースすべてについて、ゲインパターンの平面ラインプロットを示しています。ここで男は0度のポイントに直面し、電話は90度のポイントにあります。

図16は、男性を左右に横切る垂直面の11個のケースすべてのゲインパターンの平面ラインプロットです。電話は90度のポイントに位置しています。

 

リターンロスとインピーダンスのフィードポイント値を比較すると、アームの動きはほとんど影響を与えません。すべてのアーム位置の値の要約を表2に示します。システム効率はまた腕が電話の上で直接であり、効率がかなり下がる位置5の場合を除いてすべての腕の位置の上でわずかにだけ変わる。

表 2.

 

この一連の例では、 VariPose そして XFdtd ソフトウェア製品は、移動する人体の動的環境において、デバイス (この場合は携帯電話) の性能を分析するために一緒に使用することができる。