本文關(guān)鍵詞：毫米波多模輻射器的設(shè)計與劑量分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：毫米波是位于遠(yuǎn)紅外波和微波之間，波長為1~10mm，頻率為30~300GHz的電磁波。由于其分辨率高和傳輸容量大的特點，在通信、雷達(dá)、制導(dǎo)、遙感技術(shù)、射電天文學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和波譜學(xué)等工程領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，毫米波生物學(xué)效應(yīng)的實驗研究隨之引起了專家們的濃厚興趣。 采用輻射器照射生物樣品在實驗研究中是較為普遍的方法，但是由于輻射器近場的功率密度分布不均勻，生物樣品不能接受均勻的輻照劑量，因此輻射器的實際使用受到制約，并且實驗的質(zhì)量和數(shù)據(jù)的可比性在很大程度上受到影響。 針對這個問題，本文致力于采用多模輻射器模型解決毫米波近場功率密度分布不均勻的問題。多模輻射器模型是將兩個矩形角錐喇叭天線連在一起，結(jié)構(gòu)包括前段矩形波導(dǎo)、前端喇叭天線、中段矩形波導(dǎo)和后端喇叭天線。 首先，根據(jù)TE10模和TE30模的截止波長計算出中段矩形波導(dǎo)的截面尺寸；分析中段矩形波導(dǎo)出口口面場處的功率密度分布情況，得到與TE10模和TE30模的振幅比和相位差有關(guān)的出口口面場處的功率密度標(biāo)準(zhǔn)偏差公式；以標(biāo)準(zhǔn)偏差最小為指標(biāo)，，通過數(shù)值差值求解出功率密度分布最均勻時在出口口面場處兩個模的最優(yōu)振幅比和最優(yōu)相位差。 其次，通過最優(yōu)振幅比和波導(dǎo)正交模式分解，計算出前端喇叭天線的口徑尺寸及H面和E面的長度。通過最優(yōu)相位差計算出中段矩形波導(dǎo)的長度。 然后，根據(jù)角錐喇叭天線的約束條件計算出后端喇叭天線的尺寸，建立完整的多模輻射器模型。 最后，對多模輻射器模型進(jìn)行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果適當(dāng)調(diào)整中段矩形波導(dǎo)的長度和后端喇叭天線的長度，分析了后端喇叭天線的口徑面處的功率密度分布，并給出了劑量數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：毫米波 多模輻射器 功率密度
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 選題背景與意義8-12
• 1.1.1 毫米波的特點8-9
• 1.1.2 毫米波的應(yīng)用9-11
• 1.1.3 毫米波生物實驗的問題11-12
• 1.2 論文的內(nèi)容安排12-14
• 第二章 多模輻射器模型的建立14-36
• 2.1 多模輻射器的基本設(shè)計14-15
• 2.2 矩形波導(dǎo)的尺寸選擇15-17
• 2.3 中段矩形波導(dǎo)出口口面場處 TE10模與 TE30模的最優(yōu)振幅比17-22
• 2.3.1 中段矩形波導(dǎo)出口口面場處的功率密度標(biāo)準(zhǔn)偏差17-19
• 2.3.2 最優(yōu)振幅比和最優(yōu)相位差19-22
• 2.4 前端喇叭天線的口徑尺寸22-29
• 2.4.1 喇叭天線口徑面處 TE10模與 TE30模的振幅比22-23
• 2.4.2 喇叭天線尺寸的范圍23-25
• 2.4.3 喇叭天線尺寸的確定25-29
• 2.5 中段矩形波導(dǎo)長度的確定29-30
• 2.6 設(shè)計后端喇叭天線30-33
• 2.7 本章小結(jié)33-36
• 第三章 多模輻射器模型的仿真與結(jié)果分析36-54
• 3.1 多模輻射器模型的仿真36-37
• 3.1.1 參數(shù)設(shè)置36
• 3.1.2 激勵源位置的選擇36-37
• 3.2 中段矩形波導(dǎo)結(jié)果分析37-46
• 3.2.1 理論結(jié)果分析37-41
• 3.2.2 仿真結(jié)果分析41-46
• 3.3 后端喇叭天線仿真結(jié)果分析46-48
• 3.4 應(yīng)用實例分析48-52
• 3.4.1 實例分析前的準(zhǔn)備工作48-51
• 3.4.2 對 7 mm 半徑生物樣品的輻照劑量51-52
• 3.4.3 對 16.500 mm 半徑生物樣品的輻照劑量52
• 3.5 本章小結(jié)52-54
• 第四章 總結(jié)與展望54-56
• 4.1 本文總結(jié)54
• 4.2 未來展望54-56
• 致謝56-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 研究生在讀期間的研究成果60-61

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：毫米波多模輻射器的設(shè)計與劑量分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：382409