應(yīng)用于可穿戴腦中風(fēng)檢測(cè)系統(tǒng)的微帶天線.pdf

1、基于微波成像技術(shù)的可穿戴腦中風(fēng)檢測(cè)系統(tǒng)與核磁共振、CT等傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比，具有成本低，可攜帶等特點(diǎn)。在微波成像系統(tǒng)中，天線作為發(fā)送與接收射頻信號(hào)的前端器件，是一個(gè)關(guān)鍵的元素，其性能對(duì)于成像的效果至關(guān)重要。為了成像的效果更加顯著且檢測(cè)系統(tǒng)方便攜帶，微波腦中風(fēng)檢測(cè)系統(tǒng)給天線提出了要求：超寬帶、小型化、低剖面、低頻段以及垂直輻射或定向輻射。然而目前的系統(tǒng)大都是采用端輻射的天線，這種天線的輻射增益一般比較高，比如vivaldi天線，但是不利于實(shí)

2、現(xiàn)可穿戴性，即應(yīng)用于可穿戴系統(tǒng)時(shí)具有一定的難度。而可穿戴腦中風(fēng)檢測(cè)系統(tǒng)要求系統(tǒng)的可穿戴性很強(qiáng)，同時(shí)天線也應(yīng)該能夠與人腦實(shí)現(xiàn)良好的共形，所以需要設(shè)計(jì)成垂直輻射或定向輻射的柔性天線，使得天線具有良好的可彎曲性，以便更加容易鑲嵌到可穿戴系統(tǒng)中。
　　論文的工作內(nèi)容分成六部分，首先，介紹微波腦中風(fēng)檢測(cè)系統(tǒng)的研究背景和意義；拓展天線帶寬以及檢測(cè)系統(tǒng)中所用天線的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀；本文主要工作安排。
　　其次，介紹微帶天線基礎(chǔ)概念理論，比如

3、微帶天線概念、輻射機(jī)制、種類、饋電方式、天線的主要電參數(shù)等等；本課題使用的仿真軟件平臺(tái)是由美國(guó)一家公司研發(fā)的，HFSS即三維電磁仿真軟件平臺(tái)-高頻結(jié)構(gòu)仿真，該軟件基于有限元法，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度極高，是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的三維電磁場(chǎng)設(shè)計(jì)與分析的標(biāo)準(zhǔn)；人體微波檢測(cè)涉及到一些關(guān)鍵問(wèn)題，比如安全性是首要問(wèn)題，終端輻射的熱效應(yīng)通常使用SAR值來(lái)衡量。SAR值的大小表明了電磁輻射對(duì)于人體健康影響程度的大小。在天線設(shè)計(jì)時(shí)，電磁輻射能量對(duì)腦部的影響要給予高度重視。

4、
　　接著，選擇微帶天線作為研究對(duì)象，在半圓形微帶天線的基礎(chǔ)上，提出了一種小型超寬帶微帶天線，該天線采用偶極子形式，通過(guò)優(yōu)化天線的輻射臂形狀及尺寸以及采用開(kāi)槽與加載耦合貼片的方式拓展了微帶天線帶寬，且最大輻射方向垂直天線貼片，即垂直輻射，有利于實(shí)現(xiàn)可穿戴性。
　　然后，根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，利用油桶和水管來(lái)制作簡(jiǎn)易的頭部模型；采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、同軸電纜、天線實(shí)物、PC以及頭部模型構(gòu)建模擬實(shí)驗(yàn)，同時(shí)收集有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；利用共焦