發(fā)布時(shí)間：2017-12-22 17:31

  本文關(guān)鍵詞：植入式人體通信中電磁波在不同組織分界面上的傳播特性研究　出處：《電波科學(xué)學(xué)報(bào)》2017年02期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 植入式人體通信 組織分界面 垂直入射 反射系數(shù) 平均能流密度

【摘要】：通過(guò)計(jì)算電磁波在不同人體組織分界面的入射情況,研究人體信道電磁波跨越不同組織分界面時(shí)的傳播特性.文章首先利用電磁場(chǎng)邊界條件推導(dǎo)均勻平面電磁波向單層與多層導(dǎo)電媒質(zhì)入射時(shí)的反射系數(shù)、透射系數(shù)及電磁波表達(dá)式;然后以人體手臂為研究對(duì)象,采用4階Cole-Cole模型獲取10 Hz~100GHz人體組織介電參數(shù),計(jì)算向單層、多層組織入射時(shí)各個(gè)分界面上的最大入射角、反射系數(shù)、透射系數(shù)與平均能流密度,結(jié)果顯示,垂直入射是電磁波透射多層人體組織的主要路徑,皮膚與空氣分界面的反射系數(shù)最大,頻率小于1MHz或大于10GHz的電磁波能量比較難在人體內(nèi)外傳播,電磁波平均能流密度傳播隨頻率呈帶通特性,帶寬及中心頻率與器件植入位置有關(guān)等;最后采用COMSOL Multiphysics建立電磁波向3層人體組織垂直入射的有限元仿真模型,仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果相比誤差小于0.000 08,驗(yàn)證了理論推導(dǎo)與計(jì)算的正確性.
【作者單位】： 福州大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院;福建省醫(yī)療器械和醫(yī)藥技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;廈門理工學(xué)院電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院;福州大學(xué)物理與信息工程學(xué)院;福建省生態(tài)產(chǎn)業(yè)綠色技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(U1505251)
【分類號(hào)】：TN011
【正文快照】： 引言人體通信是將人體本身作為信號(hào)傳輸?shù)拿劫|(zhì)[1-2],使信號(hào)在人體“體表-體表”、“體表(外)-體內(nèi)”、“體內(nèi)-體內(nèi)”傳輸?shù)囊豁?xiàng)新興短距離通信技術(shù)[3],它是實(shí)現(xiàn)人體表面、周圍、內(nèi)部各種穿戴式/植入式醫(yī)學(xué)傳感器之間信息傳輸和組建醫(yī)療體域網(wǎng)(Medical Body Area Networks,MBAN

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