本示例评估了佩戴在详细人体模型臀部的简化蜂窝电话在辐射模式、回波损耗、阻抗和效率等性能方面的变化。所使用的电话是一个处于闭合位置的虚构翻盖式电话，主要由一个带有三频天线的接地板组成，在 1.9 千兆赫频率下具有较低的回波损耗。人体模型以 "可见人类项目 "的男性模型为基础，由一个 5 毫米的立方体网格描述，并根据 1.9 GHz 调整了材料参数。人体模型摆放了几个姿势，首先是模拟行走的人，然后是显示不同手臂位置对电话的影响。
如图 1 所示，简化的手机被放置在人体的右臀部，以模拟手机安装在腰带上不接触人体皮肤的情况。由于手机的细节特性，FDTD 网格的分辨率需要比人体使用的 5 毫米细得多。为确保手机的清晰分辨率，使用了小至 0.1667 毫米的精细网格区域。然后使用软件产品VariPose将机身肢体重新定位到不同位置，并使用XFdtd 进行场模拟。
图 1：在 VariPose 人体网状模型旁边，灰色显示的是佩戴在臀部的移动电话。
作为第一个示例，该男子被调整为三种行走姿势，其中手臂和腿的位置为左脚和右脚向前迈步，中间为中立位置。左脚向前的第一个姿势如图 2 所示，中立和右脚迈步的姿势如图 3 和图 4 所示。在所有情况下，手机都悬浮在空间中，没有接触到臀部或手臂，但可以看到，在其中两个姿势中，手臂确实靠近了手机。在位置 1（图 5）中，右臂位于手机前方，手机产生的辐射模式显示身体右侧的增益最高。
图 2：行走者的位置 1 显示左脚向前，右臂向前伸到手机位置。
图 3：走人姿势 2 显示的是走人的中立姿势，两条腿都不向前伸，手臂垂在两侧。
图 4：图中是行走者的位置 3，右脚向前，右臂向后，但仍能覆盖大部分手机。
图 5：行走男子的增益模式 位置 1 的增益模式在身体侧面最强。
当右臂向后移动到位置 2 和位置 3（图 6 和图 7）更靠近手机位置时，天线的增益会减小，并转向正反方向。不同身体位置对回波损耗和阻抗的影响很小；但是，如表 1 所示，在手臂靠近手机的两种情况下，效率明显下降。在水平情况（图 8）和垂直情况（图 9）下，所有三个位置的增益图都绘制在一起，其中垂直切片是身体从右到左的横截面。在图 8 中，身体朝向 0 度，手机呈 90 度。在图 9 中，臀部与手机再次成 90 度。
表 1.
图 6：行走者位置 2 的增益模式，手臂挡住了手机的辐射，模式分裂，增益峰值向后移动。
图 7：行走者位置 3 的增益模式，此时右臂仍覆盖着手机。该模式与中立位置 2 相似，因为手臂处于类似位置。
图 8：行走的人的三个位置在水平面上的平面增益模式。图中，人朝 0 度，手机朝 90 度。
图 9：垂直切片中的平面增益模式，该垂直切片从侧面穿过人的身体，手机位于 90 度角处
从第一个练习中可以明显看出，手臂位置对手机天线有很大影响。在第二个例子中，右臂的位置以 10 度为增量扫过 11 个位置，以衡量对天线性能的影响。图 10 显示了手臂相对于手机的移动，图中显示了所有 11 个位置。
图 10：所示为模拟中使用的移动臂的 11 个位置。
手臂的移动对手机性能有很大影响，尤其是增益模式。图 11 显示了手臂处于最靠后位置（位置 1）时的增益模式，增益峰值位于身体侧面。在图 12 中，手臂位于位置 4，增益模式明显不同，增益峰值位于身体前方。到图 13 所示的位置 10，手臂几乎完全向前，可以看到增益模式的峰值再次偏向身体侧面。图 14 显示了所有 11 个位置的增益模式，其中白色箭头表示增益峰值的方向。很明显，随着手臂的移动，增益模式的形状和水平都发生了显著变化。水平和垂直平面上的增益以折线图的形式显示在图 15 和图 16 中，以供比较。
图 11：位置 1 中位于后方的臂的增益模式图。手臂主要不受辐射模式的影响，增益峰值位于机身一侧。
图 12：位置 4 中手臂的增益模式，此时手机辐射被阻挡。此处的增益峰值位于人的前方。
图 13：位置 10 的增益模式，手臂主要位于手机前方。该模式仍有影响，但增益峰值再次偏向身体一侧。
图 14：图中显示的是不同手臂位置的全部 11 种增益模式。箭头表示增益峰值的方向，可以看出增益峰值随手臂位置的变化而显著变化。
图 15：所示为所有 11 种情况下水平面增益模式的平面折线图。在这里，人面向 0 度点，手机位于 90 度点。
图 16：所示为所有 11 种情况下增益模式的平面线形图，垂直面与人的侧面相交。手机位于 90 度点。
在比较馈电点的回波损耗和阻抗值时，机械臂的移动影响不大。表 2 显示了所有悬臂位置的数值摘要。除位置 5 外，系统效率在所有悬臂位置上的变化也很小，因为悬臂直接位于电话上方，效率会显著下降。
表 2.
这组示例展示了如何将VariPose和XFdtd软件产品结合使用，以分析设备（本例中为手机）在人体运动的动态环境中的性能。
