Моделирование и анализ свойств антенны-аппликатора для исследования излучения головного мозга в микроволновом диапазоне
Аннотация
Объектом исследования является модель антенны-аппликатора, работающей в непосредственном контакте с плоскослоистой диссипативной структурой, аппроксимирующей электрические свойства тканей человеческой головы.
Цель работы – разработать антенну-аппликатор для исследования излучения головного мозга в соответствии с требуемыми характеристиками и критериями проектирования.
При исследовании и разработке выполнялось математическое моделирование с применением полуаналитических методов на основе функций Грина и методов компьютерного трехмерного электромагнитного моделирования.
Результатами работы являются:
- формулы для расчета электрического поля вокруг произвольного плоского источника тока в шестислойной неограниченной в поперечном сечении структуре с произвольными граничными условиями на концах;
- трехмерная модель разработанной антенны-аппликатора и среды, имитирующей ткани головы человека;
- смоделированные характеристики антенны.
Разработанная антенна предназначена для измерений в диапазоне частот 3 – 5 ГГц. Излучение головного мозга в данном частотном диапазон является малоизученным, полученные результаты являются актуальными для развития науки в области изучения головного мозга человека.
Дальнейшие исследования, с применением полученных результатов, могут быть направлены на экспериментальное подтверждение характеристик антенны, а далее использование антенны по назначению. В составе группы подобных антенн-аппликаторов, данная антенна позволит решать задачи локализации источника излучения, составление картины электромагнитной активности в различных областях головы.
Цель работы – разработать антенну-аппликатор для исследования излучения головного мозга в соответствии с требуемыми характеристиками и критериями проектирования.
При исследовании и разработке выполнялось математическое моделирование с применением полуаналитических методов на основе функций Грина и методов компьютерного трехмерного электромагнитного моделирования.
Результатами работы являются:
- формулы для расчета электрического поля вокруг произвольного плоского источника тока в шестислойной неограниченной в поперечном сечении структуре с произвольными граничными условиями на концах;
- трехмерная модель разработанной антенны-аппликатора и среды, имитирующей ткани головы человека;
- смоделированные характеристики антенны.
Разработанная антенна предназначена для измерений в диапазоне частот 3 – 5 ГГц. Излучение головного мозга в данном частотном диапазон является малоизученным, полученные результаты являются актуальными для развития науки в области изучения головного мозга человека.
Дальнейшие исследования, с применением полученных результатов, могут быть направлены на экспериментальное подтверждение характеристик антенны, а далее использование антенны по назначению. В составе группы подобных антенн-аппликаторов, данная антенна позволит решать задачи локализации источника излучения, составление картины электромагнитной активности в различных областях головы.