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      電子發燒友網>電子資料下載>電子論文>射頻無線論文>微波熱療天線的設計與優化

      微波熱療天線的設計與優化

      2017-11-14 | rar | 0.5 MB | 次下載 | 1積分

      資料介紹

      　1 引言
      　　微波熱療就是利用電磁能量在人體組織中所產生的熱效應，使組織細胞溫度升至41℃到45℃的有效治療高溫區，并且維持一定的時間，加速病變細胞的死亡，但不損傷正常細胞組織。因此合理設計輻射器天線的結構，精確計算輻射電場分布，是正確判斷微波熱療過程溫度熱場分布的前提。本文采用CST仿真軟件建立了微波熱療模型，通過該模型設計了一種高效實用的輻射天線，具有很好的近場輻射方向性，同時保證了良好的SAR分布。
      　　2 微波熱療建模
      　　2.1 天線模型
      　　為了避免對組織細胞造成傷害，通常采用具有若方向性的圓波導天線，其工作頻率為915MHz。然而，通過仿真分析發現，單純的圓波導天線的電磁近場聚焦作用較差。為了使天線具有更好的輻射性能，設計中采用給圓波導加脊的方式，使得電磁場分布集中在兩脊之間。為了保證阻抗的匹配，將同軸線的外導體連接在脊波導邊上，內導體延伸至相對的脊內達到匹配，形成單極輻射器；同時脊為線性變化，阻抗由50Ω漸變到165Ω。如圖1（a）所示，其中圓波導半徑R=7.367cm，長度為L=16.78cm，壁厚t=0.35cm，后腔深度l=0.35cm，波導內脊間距h1=0.866cm，輻射口面脊間距h2=4.48cm，采用50Ω同軸饋電。
      　　由于體膜表面電磁反射較大，為進一步提高治療效率，須對其結構加以優化。為了獲得更好的輻射效率，設計中采用介質填充圓波導天線腔體，并在天線口面加載厚度為的三層介質實現匹配變換，該結構不僅可以抵消體模表面反射回波對天線的影響，而且可以增強電場的方向性，減小了電場能量的泄漏。結構如圖1所示。
      　　微波熱療天線的設計與優化
      　　（a）加脊圓波導天線切面圖
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