植入式人体通信中电磁波在不同组织分界面上的传播特性研究

发布时间：2017-12-22 17:31

  本文关键词：植入式人体通信中电磁波在不同组织分界面上的传播特性研究　出处：《电波科学学报》2017年02期 　论文类型：期刊论文

  更多相关文章： 植入式人体通信 组织分界面 垂直入射 反射系数 平均能流密度

【摘要】：通过计算电磁波在不同人体组织分界面的入射情况,研究人体信道电磁波跨越不同组织分界面时的传播特性.文章首先利用电磁场边界条件推导均匀平面电磁波向单层与多层导电媒质入射时的反射系数、透射系数及电磁波表达式;然后以人体手臂为研究对象,采用4阶Cole-Cole模型获取10 Hz~100GHz人体组织介电参数,计算向单层、多层组织入射时各个分界面上的最大入射角、反射系数、透射系数与平均能流密度,结果显示,垂直入射是电磁波透射多层人体组织的主要路径,皮肤与空气分界面的反射系数最大,频率小于1MHz或大于10GHz的电磁波能量比较难在人体内外传播,电磁波平均能流密度传播随频率呈带通特性,带宽及中心频率与器件植入位置有关等;最后采用COMSOL Multiphysics建立电磁波向3层人体组织垂直入射的有限元仿真模型,仿真结果与理论计算结果相比误差小于0.000 08,验证了理论推导与计算的正确性.
【作者单位】： 福州大学电气工程与自动化学院;福建省医疗器械和医药技术重点实验室;厦门理工学院电气工程与自动化学院;福州大学物理与信息工程学院;福建省生态产业绿色技术重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(U1505251)
【分类号】：TN011
【正文快照】： 引言人体通信是将人体本身作为信号传输的媒质[1-2],使信号在人体“体表-体表”、“体表(外)-体内”、“体内-体内”传输的一项新兴短距离通信技术[3],它是实现人体表面、周围、内部各种穿戴式/植入式医学传感器之间信息传输和组建医疗体域网(Medical Body Area Networks,MBAN

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 林美;震前电磁波异常研究[J];华南地震;1985年03期

2 黄永修，，李金铭，李铁盘;测定电磁波速度的一种简易方法[J];物理实验;1994年02期

3 陈波;杨德强;潘锦;;电磁波传播特性创新实验设计[J];实验室研究与探索;2009年04期

4 董子良;肖伟成;;关于电磁波的探讨[J];中国新技术新产品;2011年05期

5 张起晶;孙桂芝;边莉;;电磁场与电磁波课程教学改革研究[J];黑龙江教育(高教研究与评估);2011年10期

6 毛雷鸣;;提高“电磁场与电磁波”课堂教学效果的实践研究[J];中国科技信息;2012年21期

7 田瑞;;电磁场与电磁波教改理论的尝试[J];科技创新与应用;2012年34期

8 李长胜;林志立;冯丽爽;;“电磁场与电磁波”课程内容的修改建议[J];电气电子教学学报;2012年06期

9 肖汉光;;《电磁场与电磁波》的课程教学研究与探索[J];教育教学论坛;2013年13期

10 郑强;杨日杰;;电磁波在海水中的传播特性研究[J];电声技术;2013年02期

相关会议论文 前10条

1 陈将伟;孙敏;;界面电流对电磁波传播性质的可能影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第3分册）[C];2010年

2 武桦;贾怀义;;空圆隧道中高频电磁波传播特性[A];2005'中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集[C];2005年

3 扈罗全;朱洪波;;电磁波传播的概率模型:二维无耗传播情形[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年

4 刘爽;;电磁波的发射和接收[A];河北省教师教育学会第二届中小学教师教学案例展论文集[C];2013年

5 田子建;;《矿井电磁波传播与分析》课程主要教学内容探讨[A];煤矿自动化与信息化——第20届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第2届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2010年

6 孙超;王红霞;傅关新;李磐石;孙振;;电磁波在雨中的传输衰减特性研究[A];国家安全地球物理丛书（七）——地球物理与核探测[C];2011年

7 孙贤明;王海华;刘万强;;“电磁场与电磁波”课程教学研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

8 吴鑫;;九江5.7级地震电磁波异常传播路径初探[A];中国地震学会成立三十年学术研讨会论文摘要集[C];2009年

9 葛广顶;王秉中;;时间反演电磁波的传播特性及其应用[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2009年

10 吴鑫;陈鹏;朱曲杰;李瑞丽;徐焕锰;;2000年7月16日台湾兰屿6.6级地震电磁波传播路径初探[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前4条

1 本报驻法国记者 李钊;它时刻跟着你,你怕吗![N];科技日报;2009年

2 新疆 赵振强;电磁波常识ABC[N];电子报;2004年

3 张开逊;回望人类发明之路[N];大众科技报;2004年

4 王荣梓;对“电子—电磁场波双锥螺旋结构”的探索[N];科技日报;2008年

相关博士学位论文 前10条

1 张林;圆柱形等离子体与电磁波的相互作用[D];北京理工大学;2016年

2 刘东林;等离子鞘套下的低频传播特性与正交电磁二维场抑制方法研究[D];西安电子科技大学;2016年

3 白博文;等离子鞘套下电磁波极化特性及天线辐射特性研究[D];西安电子科技大学;2015年

4 弓树宏;电磁波在对流层中传输与散射若干问题研究[D];西安电子科技大学;2008年

5 冷毅;旋转环境下电磁波传播及其在胎压监测中的应用[D];华中科技大学;2008年

6 李虎;复杂介质随钻方位电磁波测井数值模拟与应用基础研究[D];中国石油大学（华东）;2013年

7 姚善化;复杂矿井巷道中电磁波传播特性及相关技术研究[D];安徽大学;2010年

8 臧小飞;基于单向性效应和变换光学的电磁波调控研究[D];上海交通大学;2012年

9 张姝;电磁波在非均匀大气等离子体中的传播低气压电容耦合等离子体的实验研究[D];华中科技大学;2007年

10 王毅;极低频电磁波时域方法的理论研究及其应用[D];南京航空航天大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 王有林;介质带电对电磁波衰减及交叉去极化实验研究[D];兰州大学;2015年

2 刘增明;基于OSG的战场视景仿真研究[D];电子科技大学;2014年

3 谷卓;等离子体对电磁波衰减的优化模拟研究[D];大连理工大学;2015年

4 赵弘远;基于人工电磁材料的宽带电磁波完美吸收理论和设计[D];南京大学;2015年

5 丁腾欢;等离子体对电磁波的反射作用及应用分析[D];西安电子科技大学;2014年

6 宋黎浩;等离子体对电磁波吸收及反射的研究及应用[D];西安电子科技大学;2014年

7 孙楠;损耗媒质内部及界面电磁波传播特性研究[D];南京邮电大学;2015年

8 贾雨龙;基于TLM法的应急透地无线信道的研究[D];太原理工大学;2016年

9 王桂珍;各向异性人工电磁超表面在极化调控中的应用[D];东南大学;2015年

10 翟焱望;电磁波在含时磁电介质中的传播[D];北京理工大学;2016年

本文编号：1320366