第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）已經(jīng)開始逐步推廣和商用。目前,商用的5G移動(dòng)終端主要工作在6 GHz以下（sub-6 GHz）頻率范圍,而按照第三代伙伴計(jì)劃（3GPP）的規(guī)劃,未來5G移動(dòng)終端還會(huì)工作在毫米波頻段,其中28 GHz和38 GHz附近頻段可能最早實(shí)現(xiàn)商用。區(qū)別于傳統(tǒng)sub-6GHz終端的天線,在毫米波頻段移動(dòng)終端將采用高增益天線尤其是陣列天線以對(duì)抗自由空間損耗。同時(shí),毫米波在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的使用,引起了關(guān)于各個(gè)國際組織制定的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是否能繼續(xù)有效地衡量毫米波輻射危害的討論和研究。在這樣的背景之下,本文在以下幾個(gè)方面做了研究和創(chuàng)新:1)按照5G移動(dòng)終端毫米波天線的發(fā)展趨勢,設(shè)計(jì)了不同尺寸的毫米波貼片陣列天線,結(jié)合人體頭部多層組織模型和生物熱傳輸方程,研究了不同尺寸貼片天線陣列、不同的波束掃描角度、不同的天線距離對(duì)人體組織內(nèi)溫度的影響,結(jié)果表明,天線貼近人體時(shí),結(jié)構(gòu)越緊湊的天線越容易在組織內(nèi)造成更高的溫度;垂直入射的波束比斜入射的波束更易使組織升溫。2)采用毫米波貼片天線陣列,研究其在不同平均面積上作平均的功率密度與其導(dǎo)致的人體組織內(nèi)上升溫度的關(guān)系。結(jié)果表明,當(dāng)毫米波天線陣... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
縮略語
術(shù)語表
1 緒論
    1.1 研究背景——5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展與挑戰(zhàn)
    1.2 5G移動(dòng)終端天線輻射對(duì)人體的影響及評(píng)估方法
        1.2.1 5G移動(dòng)終端天線輻射與人體組織的熱效應(yīng)
        1.2.2 比吸收率
        1.2.3 功率密度
    1.3 5G移動(dòng)終端功率密度測量方法
        1.3.1 直接測量法
        1.3.2 間接測量法
    1.4 論文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
2 5G移動(dòng)終端毫米波天線電磁輻射對(duì)人體溫度的影響
    2.1 毫米波頻段的功率密度標(biāo)準(zhǔn)問題
    2.2 5G毫米波移動(dòng)終端天線與人體頭部多層組織模型
        2.2.1 5G毫米波移動(dòng)終端天線設(shè)計(jì)方案
        2.2.2 貼片天線陣列設(shè)計(jì)
        2.2.3 人體頭部多層組織模型
    2.3 組織上升溫度與功率密度的關(guān)系
        2.3.1 生物熱傳輸方程
        2.3.2 天線功率密度的計(jì)算
        2.3.3 仿真設(shè)置
        2.3.4 天線在人體組織附近的輻射特性
        2.3.5 多層組織模型尺寸的合理范圍
        2.3.6 人體頭部組織中的上升溫度
        2.3.7 組織上升溫度與功率密度的相關(guān)性
        2.3.8 加熱因子與平均面積的關(guān)系
    2.4 本章小結(jié)
3 關(guān)于5G移動(dòng)終端電磁場總曝露水平的研究
    3.1 5G背景下的電磁場曝露比
    3.2 基于高斯分布近似的總曝露比表達(dá)式
        3.2.1 SAR的高斯分布近似
        3.2.2 PD的高斯分布近似
        3.2.3 基于高斯分布的總曝露比
    3.3 基于溫度的總曝露比表達(dá)式
        3.3.1 當(dāng)前總曝露比表達(dá)式與溫度的關(guān)系
        3.3.2 SAR和功率密度與組織上升溫度的關(guān)系
        3.3.3 基于溫度的總曝露比表達(dá)式
    3.4 本章小結(jié)
4 一種5G毫米波移動(dòng)終端功率密度的快速測量方法
    4.1 當(dāng)前毫米波天線功率密度的測量難題
    4.2 等效電磁流法
        4.2.1 等效電磁流法理論基礎(chǔ)
        4.2.2 等效電磁流法在毫米波功率密度測量中的適用性
    4.3 5G移動(dòng)終端毫米波天線的功率密度測量
        4.3.1 天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.3.2 天線的中間場測量與仿真
        4.3.3 天線功率密度測量
    4.4 影響等效電磁流法還原效果的因素
        4.4.1 角分辨率
        4.4.2 相位測量誤差
        4.4.3 天線在球坐標(biāo)系中的位置偏移
    4.5 與其他測量方法的比較
    4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本論文工作內(nèi)容的總結(jié)
    5.2 未來工作的展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷



本文編號(hào)：3205906