面向环境变化监测的天线传感器仿真分析

【目的】为了精确检测出固体材料内的环境变化，设计出一种完全开放的、埋于被测材料中的天线传感器，并在此基础上设计出一个可监测环境内各种元素变化的传感器。【方法】利用有限元法来计算天线的输入阻抗，通过建模推导出传感器的灵敏度方程，并进行仿真分析。通过调整天线旁圆柱体的距离和高度来模拟真实环境变化，验证天线传感器对周围环境进行监测的灵敏性。【结果】当圆柱体距离天线传感器在0～50 mm范围内不断移动，且改变圆柱体高度时，圆柱体高度越高，共振就越小，此时的磁场E越大，频率区间的反射系数越大。【结论】由仿真结果可知，天线传感器可测量较近环境（0～50 mm）的变化情况。当圆柱体距离天线传感器位置越近，且高度越高时，灵敏度值就越大，此时监测环境变化的情况就越精确。