左手材料是一種人工合成的電磁材料,具有一些不同于自然界中媒質(zhì)材料的電磁特性,在醫(yī)學(xué)、通信和軍事等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。本論文在左手材料的電磁特性與結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理基礎(chǔ)上設(shè)計了三種新型左手材料結(jié)構(gòu),并對其在磁共振領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了仿真研究。首先,在分析和總結(jié)左手材料具有的基本理論與電磁特性的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種二維左手材料結(jié)構(gòu),并對其進(jìn)行了電磁計算與分析;其次,在二維左手材料的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種新型多開口環(huán)狀三維左手材料結(jié)構(gòu),對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了電磁計算分析,探究其電磁特性;最后,設(shè)計了一種金屬-介質(zhì)模型的三維左手材料結(jié)構(gòu),并將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用在7T磁共振成像中,分析了左手材料對射頻場和能量沉積的影響。第一,從理論上分析了左手材料符合的電磁規(guī)律,概述了左手材料的電磁特性;設(shè)計了一種二維左手材料結(jié)構(gòu),利用軟件HFSS15.0對其進(jìn)行電磁分析,計算S參數(shù),反演法提取其等效電磁參數(shù),驗證了該結(jié)構(gòu)滿足左手特性。第二,設(shè)計了一種在200MHz～369.7MHz諧振頻段內(nèi)實現(xiàn)左手特性的多開口環(huán)狀的三維左手材料結(jié)構(gòu)。通過品質(zhì)因數(shù)的計算,證明該三維左手材料結(jié)構(gòu)為低損耗結(jié)構(gòu);討論了結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的變化對S參數(shù)與等效電磁參數(shù)的影響...

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 左手材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的內(nèi)容安排
第二章 左手材料的理論與性質(zhì)
    2.1 左手材料的基本原理
    2.2 左手材料的性質(zhì)
        2.2.1 負(fù)折射現(xiàn)象
        2.2.2 完美透鏡效應(yīng)
        2.2.3 逆Doppler效應(yīng)
        2.2.4 逆Cherenkov效應(yīng)
        2.2.5 逆Goos-Hanchen效應(yīng)
    2.3 左手材料的構(gòu)造基礎(chǔ)
        2.3.1 負(fù)介電常數(shù)的實現(xiàn)
        2.3.2 負(fù)磁導(dǎo)率的實現(xiàn)
    2.4 S參數(shù)反演法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 二維左手材料的設(shè)計與研究
    3.1 二維左手材料結(jié)構(gòu)模型
    3.2 二維左手材料的電磁仿真
        3.2.1 電磁仿真步驟
        3.2.2 二維左手材料的電磁環(huán)境設(shè)置
    3.3 二維左手材料電磁計算結(jié)果
        3.3.1 S參數(shù)幅度值曲線
        3.3.2 等效電磁參數(shù)提取
    3.4 二維左手材料的電磁響應(yīng)
        3.4.1 二維左手材料的電場幅度值分布
        3.4.2 二維左手材料的磁場幅度值分布
        3.4.3 二維左手材料的電流矢量分布
    3.5 本章小結(jié)
第四章 多開口環(huán)狀三維左手材料的設(shè)計與研究
    4.1 多開口環(huán)狀三維左手材料結(jié)構(gòu)模型
    4.2 三維左手材料電磁計算分析
        4.2.1 S參數(shù)幅度值曲線
        4.2.2 等效電磁參數(shù)提取
        4.2.3 品質(zhì)因數(shù)
    4.3 三維左手材料的電磁響應(yīng)
        4.3.1 三維左手材料的電場幅度值分布
        4.3.2 三維左手材料的磁場幅度值分布
        4.3.3 三維左手材料的電流矢量分布
    4.4 三維左手材料尺寸變化對參數(shù)的影響
        4.4.1 三維左手材料尺寸變化對S參數(shù)的影響
        4.4.2 三維左手材料尺寸變化對電磁參數(shù)的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 金屬-介質(zhì)模型三維左手材料的設(shè)計及在7TMRI中的應(yīng)用
    5.1 金屬-介質(zhì)模型三維左手材料的設(shè)計
        5.1.1 單元結(jié)構(gòu)尺寸介紹
        5.1.2 S參數(shù)幅度值曲線
        5.1.3 等效電磁參數(shù)提取
    5.2 左手材料在7TMRI中的應(yīng)用
        5.2.1 MRI的理論
        5.2.2 7 TMRI模型
        5.2.3 B₁場和SAR值計算分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號：3850113