文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
用于医疗通信系统中人体内部植入型天线的设计与仿真
姓名:张伟燕
申请学位级别:硕士
专业:生物医学工程
指导教师:赵建勋
20100101
摘要设备通信服务频段一诓樵奈南椎幕∩希闹猩杓屏目前,人体内部植入型天线在医疗器械方面应用广泛,天线性能优劣决定着医疗设备性能的可靠性和安全性。因此内部植入型天线的设计至关重要。在制造医疗设备前期,为了仿真测试人体内部植入型天线在人体内部的工作特性,其中天线建模和人体建模这两个方面是解决这个问题的前提和关键。本文基于电磁场时域有限差分算法,根据贫ǖ闹踩胄鸵搅工作在这个频段的两种不同类型的微带天线:分别是螺旋微带天线和型微带天线。借助时域有限差分算法分析了这两种带有上下两层基片的应用于植入型医疗设备的特殊的低剖面微带天线。主要利用抡嫒砑扑懔保天线放置于人体仿真模型内部左胸腔部位时的输入阻抗、!散射系数⑻煜叻射方向图和比吸收率植记榭觥文中研究内容的另一个主要方面是计算偶极子天线放置在人体仿真模型时的辐射特性和比吸收率分布情况。在这个研究过程中,文章分别使用了分辨率为的人体头部六层球体简化模型和分辨率为腪人体仿真模型,对比分析不同模型和六层人头简化模型内部偶极子天线不同位置时,天线工作性能的变化情况。最后通过分析人体内部植入型天线和人体外部接收天线之间的通信情况,得出结论:天线相对微带螺旋天线具有尺寸相对较小,辐射功率较高的优势。文章通过计算最大传输功率来评估医疗通信设备中内外天线之间的联通可靠性。通过对偶极子天线组成的医疗通信系统的计算,文章得出内置天线距离头部模型中心位置越近,外部天线接收功率性能越好。对于两种螺旋天线和人体外置天线组成的通信系统的分析,可以很明显的看出,内置型天线相对螺旋微带天线可以更加有效的传输信号。关键字:时域有限差分法内置天线螺旋微带天线型微带天线比吸收率
,甧.,琒..籺,:··—.甌,—琣;,
雄婵本人签名:二唪亟学阜量黾觌—翌’创新性声明关于论文使用授权的说明日期ぃ鹤秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本人签名:日期导师签名:
,人们对电磁场在生物医学应用中的研究取得了重大进展,形成了一门较完整的生物电磁学分支。生物电磁学是研究电磁场与生物系统相互关系和相互作用的一门跨越传统学科边界的交叉学科。它与物理学、电磁学、医学、生物学、电子技术及信息图像处理等学科有着密切的联系。生物电磁学的综合利用,在社会生产和生活中扮演了一个极其重要的角色,近年来生物电磁学的发展取得了一些延伸性的突破,应用领域不断扩展,如提高种子出牙率、改善生物环境的适应能力、利用磁细菌治理环境污染、对某些慢性顽固性疾病的治疗及改善动植物生活习性等,近几年来在医学检查方面,脑磁图、心磁图的推广应用将基于电磁学的医学检查技术推向一个新的高潮。另外基于带电磁场生物医学的治疗手段纷纷出现,如磁化水、磁针灸、中医电子脉象等。尤其是对肿瘤细胞等难以攻克的疾病治疗,使得人们对生物电磁学的研究提出了更高的要求。研究生物电磁学,对促进社会医疗水平、提高人们的生活质量,具有十分重要的意义。.冻掏ㄐ偶际踉谏镆窖е械挠τ近年来,生物电磁学在医学治疗和诊断方面的应用日渐广泛。随着远程医疗通信的发展,现代的无线电技术在远程医疗中扮演者越来越重要的角色,它主要是用来传递诊断信息的。目前已经设计出的一些用来实施健康监测的无线传感平台,它的目的就是用来提高人们生活质量,减少健康压力,使人们的生活变得更加轻松。以往有很多相关的研究文献只分析部辐射源对人体的辐射效应。事实上,我们现在正在使用越来越多的可植入型或者是可摄入型设备,比如:心脏起搏器、植入型除颤器,胶囊内窥镜、可植入型医疗设备等等。远程通信技术就是这些设备的关键环节【俊实现这样的系统包括一下几个方面:通过通信