本文關(guān)鍵詞：毫米波多模輻射器的設(shè)計(jì)與劑量分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：毫米波是位于遠(yuǎn)紅外波和微波之間，波長(zhǎng)為1~10mm，頻率為30~300GHz的電磁波。由于其分辨率高和傳輸容量大的特點(diǎn)，在通信、雷達(dá)、制導(dǎo)、遙感技術(shù)、射電天文學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和波譜學(xué)等工程領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，毫米波生物學(xué)效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究隨之引起了專家們的濃厚興趣。 采用輻射器照射生物樣品在實(shí)驗(yàn)研究中是較為普遍的方法，但是由于輻射器近場(chǎng)的功率密度分布不均勻，生物樣品不能接受均勻的輻照劑量，因此輻射器的實(shí)際使用受到制約，并且實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和數(shù)據(jù)的可比性在很大程度上受到影響。 針對(duì)這個(gè)問題，本文致力于采用多模輻射器模型解決毫米波近場(chǎng)功率密度分布不均勻的問題。多模輻射器模型是將兩個(gè)矩形角錐喇叭天線連在一起，結(jié)構(gòu)包括前段矩形波導(dǎo)、前端喇叭天線、中段矩形波導(dǎo)和后端喇叭天線。 首先，根據(jù)TE10模和TE30模的截止波長(zhǎng)計(jì)算出中段矩形波導(dǎo)的截面尺寸；分析中段矩形波導(dǎo)出口口面場(chǎng)處的功率密度分布情況，得到與TE10模和TE30模的振幅比和相位差有關(guān)的出口口面場(chǎng)處的功率密度標(biāo)準(zhǔn)偏差公式；以標(biāo)準(zhǔn)偏差最小為指標(biāo)，，通過數(shù)值差值求解出功率密度分布最均勻時(shí)在出口口面場(chǎng)處兩個(gè)模的最優(yōu)振幅比和最優(yōu)相位差。 其次，通過最優(yōu)振幅比和波導(dǎo)正交模式分解，計(jì)算出前端喇叭天線的口徑尺寸及H面和E面的長(zhǎng)度。通過最優(yōu)相位差計(jì)算出中段矩形波導(dǎo)的長(zhǎng)度。 然后，根據(jù)角錐喇叭天線的約束條件計(jì)算出后端喇叭天線的尺寸，建立完整的多模輻射器模型。 最后，對(duì)多模輻射器模型進(jìn)行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果適當(dāng)調(diào)整中段矩形波導(dǎo)的長(zhǎng)度和后端喇叭天線的長(zhǎng)度，分析了后端喇叭天線的口徑面處的功率密度分布，并給出了劑量數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：毫米波 多模輻射器 功率密度
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R318.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 選題背景與意義8-12
• 1.1.1 毫米波的特點(diǎn)8-9
• 1.1.2 毫米波的應(yīng)用9-11
• 1.1.3 毫米波生物實(shí)驗(yàn)的問題11-12
• 1.2 論文的內(nèi)容安排12-14
• 第二章 多模輻射器模型的建立14-36
• 2.1 多模輻射器的基本設(shè)計(jì)14-15
• 2.2 矩形波導(dǎo)的尺寸選擇15-17
• 2.3 中段矩形波導(dǎo)出口口面場(chǎng)處 TE10模與 TE30模的最優(yōu)振幅比17-22
• 2.3.1 中段矩形波導(dǎo)出口口面場(chǎng)處的功率密度標(biāo)準(zhǔn)偏差17-19
• 2.3.2 最優(yōu)振幅比和最優(yōu)相位差19-22
• 2.4 前端喇叭天線的口徑尺寸22-29
• 2.4.1 喇叭天線口徑面處 TE10模與 TE30模的振幅比22-23
• 2.4.2 喇叭天線尺寸的范圍23-25
• 2.4.3 喇叭天線尺寸的確定25-29
• 2.5 中段矩形波導(dǎo)長(zhǎng)度的確定29-30
• 2.6 設(shè)計(jì)后端喇叭天線30-33
• 2.7 本章小結(jié)33-36
• 第三章 多模輻射器模型的仿真與結(jié)果分析36-54
• 3.1 多模輻射器模型的仿真36-37
• 3.1.1 參數(shù)設(shè)置36
• 3.1.2 激勵(lì)源位置的選擇36-37
• 3.2 中段矩形波導(dǎo)結(jié)果分析37-46
• 3.2.1 理論結(jié)果分析37-41
• 3.2.2 仿真結(jié)果分析41-46
• 3.3 后端喇叭天線仿真結(jié)果分析46-48
• 3.4 應(yīng)用實(shí)例分析48-52
• 3.4.1 實(shí)例分析前的準(zhǔn)備工作48-51
• 3.4.2 對(duì) 7 mm 半徑生物樣品的輻照劑量51-52
• 3.4.3 對(duì) 16.500 mm 半徑生物樣品的輻照劑量52
• 3.5 本章小結(jié)52-54
• 第四章 總結(jié)與展望54-56
• 4.1 本文總結(jié)54
• 4.2 未來展望54-56
• 致謝56-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 研究生在讀期間的研究成果60-61

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  本文關(guān)鍵詞：毫米波多模輻射器的設(shè)計(jì)與劑量分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：382409