与人体接触波导探头微波反射特性的 FDTD 分析

采用ＦＤＴＤ法分析开口矩形波导探头直接与人体表层接触时的微波反射特性及皮下肿瘤的存在对其反射特性的影响。人体组织采用简化的双层模型，由外皮肤层和半无限大脂肪层组成，脂肪层中的肿瘤则近似看成球状物。鉴于肿瘤组织和正常组织介电特性的差异性，皮下组织介电特性的变化可以通过测量反射系数反映出来。分析了肿瘤大小和深浅对探头反射系数灵敏度的影响。数值结果表明，反射系数对肿瘤的存在是非常敏感的，据其可以确定肿瘤存在的位置。该方法可应用于皮下肿瘤尤其是乳腺癌的普查和早期诊断。

一种基于介质填充的天线罩电厚度反射测试波导探头

电厚度是雷达天线罩重要的电性能参数,在天线罩制造过程中经常需要采用反射测量方法实现工艺控制,但测试能力严重受限于测试探头与被测天线罩的失配反射影响。在分析失配原理的基础上,提出了反射测试波导探头内部介质填充方法,通过结构不连续性和介质不连续性的分离,实现了失配反射信号的内部自然抵消。给出了明确的介质填充形状和结构参数设计方法,并通过数值仿真和实际测量,验证了设计的有效性。介质填充波导探头设计方法简单,直接扩展了传统测试方法适用范围,提升了天线罩可测试厚度,与微波反射计或相位差测量装置配合,可以直接构成便携式电厚度反射测试仪,对天线罩研制生产现场工艺控制和装备应用现场性能检验具有重要意义。

X波段矩形波导探头的介质加载优化

为解决X波段矩形波导探头端口驻波大、口面绕射强等问题,参照切比雪夫阶梯阻抗变换器设计原理,借助CST仿真软件设计了一种用于矩形波导探头的锥削型介质加载结构。性能对比结果证明,文中的加载方案可以降低矩形波导探头的S11值、改善口面绕射、提高增益。矩形波导探头实测的增益不确定度由加载前的0.1 dB降到0.06 dB。

微波探测人体皮下肿瘤的最佳工作频率

本文讨论应用微波探测人体皮下肿瘤的最佳工作频率。开口矩形波导探头与人体直接接触，诊断结果通过测量探头的微波反射系数而获得。建立时域有限差分法（ＦＤＴＤ）分析模型，分别从探头的穿透深度与分辨率两个方面进行分析，获得不同频率下探头的探测深度与可测量到的最小肿瘤之间的关系曲线，并进一步确定最佳工作频率约在４ＧＨｚ 左右，此时探测效果最佳。