用于人体温度测量微波辐射计天线的研究

发布时间：2017-09-29 11:00

  本文关键词：用于人体温度测量微波辐射计天线的研究

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【摘要】：心脏射频消融手术是一种治疗心率失齐的有效手段,但是在射频消融手术过程中消融区域的温度过低则起不到消融效果,而温度过高则会灼伤到正常组织。此外,由于微波具有一定的穿透性,利用微波辐射计能够无损的接收到心脏组织一定深度的热辐射信号并从接收信号中反演出温度信息,因此,利用微波辐射计实时监测心脏消融区域温度是一件很有意义的工作。本文首先介绍了医用微波辐射计进行人体测温的研究背景及意义,以及国内外学者在医用辐射计、辐射计天线方面的研究现状,分析及总结了两者的型式、电磁特性等。之后阐述了微波辐射计测温的原理,包括微波辐射测量的基本原理、人体微波辐射模型、测温辐射计及天线的原理及型式。然后重点设计出两种4GHz频段的测温天线,一种是双缝隙型式,另一种是单极子裸露探头型式,并仿真了二者的电磁特性,以及加载消融探针后对测温天线电磁性能的影响。文章最后研制了单极子裸露探头型天线,并对天线的带宽、谐振点以及11S参数进行了测试。为了验证该天线的测温性能,我们通过前端连接单极子裸露探头型天线的C波段辐射计对不同温度的水进行了测量,得到辐射计输出电压随水温的变化率,验证了该辐射计系统能够感知到一定距离处水温的变化、具有反演水温变化的能力。通过天线参数测试以及测温实验表明:单极子裸露探头型天线能够接收到一定深度水的热辐射信号,该天线在带宽、谐振点以及11S参数等技术指标上能满足应用的需要。因此,本文设计的天线在心脏消融区域温度测量方面具有良好的应用前景。
【关键词】：微波辐射计 单极子天线 心脏射频消融 人体温度测量
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH776
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 1 绪论12-19
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-17
• 1.3 本文主要内容和结构安排17-19
• 2 微波辐射计测温原理19-30
• 2.1 微波辐射测量的基本原理19-20
• 2.2 人体微波辐射模型20-23
• 2.3 测温辐射计天线23-27
• 2.4 测温辐射计27-30
• 3 4GHz测温辐射计天线的设计30-50
• 3.1 天线技术参数指标30-31
• 3.2 4GHz双缝隙辐射计天线31-34
• 3.3 4GHz单极子裸露探头辐射计天线34-47
• 3.4 射频加热对接收天线的影响47-50
• 4 微波辐射计天线测试及测温验证50-60
• 4.1 天线技术指标测试实验50-51
• 4.2 C波段辐射计原理及灵敏度测试51-54
• 4.3 辐射计天线测温验证实验54-58
• 4.4 本章总结58-60
• 5 全文总结与展望60-62
• 5.1 全文总结60-61
• 5.2 展望61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-67

【参考文献】

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本文编号：941605