隨年齡變化的生物組織介電特性的數(shù)值模擬與研究.pdf

1、目前已有的對(duì)青少年及嬰幼兒在手機(jī)輻射等電磁暴露下的安全評(píng)估中采用的是大都是成年人的生物組織介電特性數(shù)據(jù)，這給電磁暴露評(píng)估結(jié)果帶來(lái)一定的誤差。由文獻(xiàn)可知豬的生物組織介電特性與人的相似度較高，本課題以豬的生物組織測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別確立幼年、青少年、成年三個(gè)年齡段人體組織的四階Cole-Cole模型參數(shù)，設(shè)計(jì)了手機(jī)天線并進(jìn)行人頭在手機(jī)輻射下的電磁暴露安全評(píng)估。具體包含如下內(nèi)容：
　　(1)介紹了生物介電特性的理論研究及實(shí)驗(yàn)測(cè)量的研究歷

2、史。詳細(xì)闡述了生物介電弛豫和色散特性、微觀及宏觀極化機(jī)制及描述生物介電特性的常用數(shù)學(xué)模型。
　　(2)鑒于最小二乘法良好的擬合特性及牛頓迭代法收斂速度快的特點(diǎn)，采用最小二乘法與牛頓迭代法相結(jié)合的方法，對(duì)三個(gè)年齡段豬的15種組織的介電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到了不同年齡段四階Cole-Cole模型擬合參數(shù)；由于豬的組織介電特性與人的相似度較高，不同年齡段豬的生物組織介電特性測(cè)量數(shù)據(jù)所確立的四階Cole-Cole模型參數(shù)可用于預(yù)測(cè)不同年齡

3、段人的組織介電參數(shù)；對(duì)比分析了不同年齡段組織介電特性的差異與擬合參數(shù)的差異。
　　(3)設(shè)計(jì)了中心頻率為835MHz的平面倒F天線。以經(jīng)典三層球模型作為頭模型，計(jì)算了三個(gè)年齡段的頭部組織在同一頻率下的介電參數(shù)，對(duì)手機(jī)輻射下人頭的SAR值進(jìn)行了計(jì)算，對(duì)比分析了計(jì)算結(jié)果。表明：三個(gè)年齡段下人頭在手機(jī)輻射下的SAR值均在規(guī)定安全范圍內(nèi)，但隨著年齡的減小，人頭吸收手機(jī)電磁輻射的能量會(huì)增加。因此，兒童更應(yīng)注意避免長(zhǎng)時(shí)間暴露在電磁輻射環(huán)境中。