人体电磁剂量学的发展与现状

人体电磁剂量学分理论剂量学和实验剂量学两部分。理论剂量学主要解决在电磁波照射下人体对电磁场能量的吸收及体内温度分布的理论分析和计算问题;实验剂量学是利用人体、等效人体模型或动物通过测量的方法来研究人体受电磁波辐射时对电磁场能量的吸收。本文主要结合西方国家制定电磁辐射安全标准的过程来讨论电磁剂量学的发展与现状。     

无限大导体表面孔缝耦合电磁能量分析

为有效设计电子设备，有必要了解它的最坏电磁工作环境，知道有多少电磁场通过耦合进入系统。采用矩量法分析了任意平面波通过无限大平板上小孔耦合的电磁能量，计算了电磁波通过了小孔耦合能量传输系数。     

激光等离子体相互作用中的自生磁场和超热电子热输运

应用相对论电磁粒子模拟程序,研究了线性极化强激光入射到无碰撞密度均匀等离子体时被加速的超热电子及电磁不稳定性机制。讨论了电磁不稳定性激发的自生磁场和超热电子热传导特性。 用Spitzer-Harm理论分析了电子热传导中能量的运输情况,观察到由激光的非等方加热引起的电子纵向加热现象。结果表明,不稳定性激发的强电磁场使电子束在1 μm的距离内沉积能量,同时对在激光有质动力推开电子时形成的电子热流产生抑制作用。     

通过导电壁上窗口透入的电磁波对人体作用的研究

本文用时域有限差分法和人体非均匀电磁模型研究了通过无限大导电壁上窗口透入的电磁场与人体的相互作用。首先对平面电磁波通过导电壁上窗口的透入特性进行了计算,并与解析解进行比较,证明了计算的可靠性。在此基础上对不同极化情况的入射平面波的透入场与靠近窗口的坐姿人体模型的作用进行了研究。计算了人体模型中的电磁场分布和所吸收的电磁能量。     

微波谐振腔运动时电磁场的能量和动量

依据电磁场的相对论变换,计算了矩形微波谐振腔匀速运动时电磁场的能量和动量。初步计算的结果表明:电场方向平行于谐振腔运动方向的波模(0,n,p)的电磁场的(一个周期平均)能量和动量完全类比于运动粒子的相对论能量和动量;但电场方向垂直于谐振腔运动方向的波模(m,n,0)的电磁场的(一个周期平均)能量和动量完全不同于运动粒子的相对论能量和动量。因此,当谐振腔的载体作高速机动时,两种波模的电磁场在相关电路中诱发的电扰动将不同。     

通过导电壁上窗口透入的电磁波对人体作用的研究

本文用时域有限差分法和人体非均匀电磁模型研究了通过无限大导电壁上窗口透入的电磁场与人体的相互作用。首先对平面电磁波通过导电壁上窗口的透入射性进行了计算，并与解析解进行比较，证明了计算的可靠性。在此基础上对不同极化情况的入射平面波的透入场与靠近窗口的姿人体模型的作用进行了研究，计算了人体模型中的电磁场分布和所吸收的电磁能量。     

基于电磁反演计算的超宽带无源电磁成像技术

电磁成像是由物体产生的电磁波动,在观测处形成的反映空间和物体电磁特性的映像。基于电磁反演计算的超宽带无源电磁成像采用超宽带被动式天线阵面获取空间中的电磁信息,利用信息处理算法完成电磁辐射源特征的提取,基于电磁反演计算方法完成对电磁场空间分布的计算,将电磁场和目标三维态势绘制显示出来,能直观、全面地呈现出空间中的电磁分布。     

电磁导弹的可实现性问题

由于电磁场的量子化效应,电磁系统发射有限能量的电磁场,其频谱必有一高频率上限。本文指出,现有的电磁导弹理论是基于经典理论。电磁导弹在物理上不可能实现。任何涉及实现和利用电磁导弹现象的理论分析和实验企图必定与现有的量子理论相冲突。     

能量采集型无线传感器网络的高能效路由算法

在能量采集型无线传感器网络中,虽然有能量吸收,但是因能量依然非常珍贵,如何优化路由协议,提高能量利用率,延长网络寿命仍然是值得研究的问题.为求解高能效的路由,提出了一种采用遗传算法的高能效路由算法,建立考虑节点的吸收能量、剩余能量、消耗能量和浪费能量的适应函数,用遗传算法寻找全局最优路径.将该适应函数与3种其他适应函数作对比,其他3种适应函数分别为只考虑路径能耗最小的适应函数,考虑路径能耗与路径上节点的吸收能量、剩余能量的适应函数以及考虑路径能耗与网络中所有节点的浪费能量的适应函数.采用遗传算法解出4种路由,通过仿真分析可知,所提出的路由算法能量利用效率最高.     

一种用于电磁能量收集的可扩展宽频超表面能量收集器

设计了一种用于X波段和Ku波段电磁能量收集的可扩展宽频超表面能量收集器,其由周期性结构单元、整流器和负载组成。通过结构单元相互连接构建能量传输通道,实现入射能量的传输和聚集,进而增强了超表面能量收集器捕获能量的能力。通过超表面阵列和整流器的共面集成设计,减少了能量传输中的功率损耗,并简化了结构。仿真结果表明,该超表面能量收集器在6.5～19 GHz频带下具有良好的吸收,在12.75 GHz谐振频率下具有98%的半功率带宽。对制备的10×9的超表面有限阵列进行测试,结果表明,在可用输入功率为16 dBm时,超表面能量收集器的射频-直流转换效率最高可达56.2%。设计的超表面能量收集器具有宽带吸收、阵列数量可扩展的特点,能够在不同环境下高效地收集电磁能量。     

基于电磁耦合的无线能量传输技术应用及展望

电磁耦合能量传输作为一种摆脱传统导线连接的能量传递方式,具有灵活、便捷、安全系数高等优点。在工农业生产和生活的各个领域都具用巨大的应用价值和潜力。针对电磁耦合能量传输技术优点和应用潜力,了解电磁耦合的能量传输技术研究现状,推进该技术的进一步走向实践和应用显得尤为重要。通过分析最新文献和研究成果,归纳总结出研究现状和发展趋势;研究结果表明:电磁耦合的能量传输技术的研究重点主要是如何提高传输功率、传输效率及传输距离等;该研究工作能够为电磁耦合的无线能量传输技术研究提供支撑。     

论电磁兼容性设计理念

能量兼容性会以电磁兼容性表象出现.采用局限于电磁能量的理论和技术,可能会陷于技术困境或需要更高成本.本文用能量兼容性及相关模型阐述电磁兼容性概念.以机载雷达为例,初步分析论述能量兼容的电磁兼容性设计应用.采用能量兼容设计理念,有助于应对电磁兼容的诱发因素,为规划、预防、处理设计中的电磁兼容问题提供必要条件.     

bq25504：电源管理集成电路

德州仪器推出适用于能量采集的电源管理集成电路bq25504。支持纳米（超低）级电能采集的高效率升压充电器不但可管理太阳能、热电、电磁以及振动等各种能源产生的微瓦至毫瓦级电源．而且可将采集到的能量存储在包括锂离子电池与超级电容器在内的各种存储设备中。     

电磁波常识ABC

理论和实践都告诉我们,变化的电场和磁场是相互联系着的,即相互转化,相互依存。在电场里,磁场的任何变化会产生电场,电场的任何变化也会产生磁场。交变的电磁场不仅可以存在于电荷、电流或导体的周围,而且能够脱离电磁波的波源向远处传播。这种在空间以一定速度传播的交变电磁场,就称为电磁波。它实际上是脱离了波源的电磁能量。     

无机非金属材料毫米波加热特性理论分析

毫米波加热是无线能量传输的一种重要方式，通过将能源与动力分离，可以大大降低飞行器等动力系统自重，降低系统复杂性，并有效提高载荷率。对无机非金属材料在高能量毫米波加热下的微观特性进行研究，从带电粒子在电磁场中的运动出发获取材料介电性能的微观反映，分析材料各项特性对介电损耗因子的影响，并利用双层介质平板模型探讨毫米波加热的能量吸收效率。研究发现，高能量毫米波加热与常规微波加热本质上相同，优势在于目标结构紧凑、能量密度高；温度对材料介电性质的影响较大，在低温段和高温段能量吸收系数较低。     

关于"电磁场导论"课程中的两点讨论

结合“电磁场导论”课程教学中遇到的问题,指出有关球面镜像、电场能量计算的两点看法。为灵活运用球面镜像法,建议将镜像电荷q″置于导体球面上。为免除采用电位积分式计算电场能量时,电位参考点选取的困惑,明确指出该公式的使用条件为静电独立系统。上述建议仅供大家参考。     

大气折射率波动引起的SAR成像误差分析

合成孔径雷达(SAR)成像中通常默认大气折射率为1,即电磁(EM)波速率等于自由空间光速且忽略大气吸收特性,但实际存在的吸收会减弱入射功率,电磁波速率的变化会引起相位误差,从而影响图像重建。该文定量分析电磁波速率波动和大气吸收对雷达图像的影响,理论推导得出大气吸收会导致振幅误差,表现为散射点在图像中的重建幅度误差;电磁波速率波动会导致相位误差,表现为散射点在图像中的重建位置误差。仿真实验验证了误差分析的正确性。该分析进一步完备了SAR成像误差分析,有助于SAR图像正确解译。     

毫米波辐射下培皿内细胞的比吸收率分析

采用电磁场时域有限差分法和二阶吸收边界条件，计算了8毫米的毫米波辐射下培皿内细胞单层上细胞对毫米波的比吸收率(SAR)，从多个角度给出了SAR在培皿内细胞单层上的分布规律，分析了造成SAR不均匀分布的原因，提出了提高SAR分布均匀性的建议，结果对毫米波细胞效应的实验设计有参考价值。     

基于NSCT域能量特征的SAR图像目标检测

针对传统方法对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar:SAR)图像弱目标检测的困难,本文根据背景杂波和弱目标的频率特性,提出了一种基于Nonsubsampled Contourlet变换(NSCT)域能量特征的目标检测新方法。首先对SAR图像进行Nonsubsampled Contourlet变换;然后利用背景杂波能量在同方向、不同尺度下快速递减的规律和目标能量的多尺度相关性,在不同方向上分别进行能量尺度相关运算,从而得到各个方向的能量图;接着通过不同方向上的能量图构造总的能量图像;最后在总能量图上通过选取合适的阈值将目标提取出来。实验结果表明,该方法能有效抑制不同的杂波背景,具有良好的目标检测性能。     

基于能量守恒定律的载流体内自感分析

本文针对载流体内自感的计算,给出了严格的分析和推证.分析结果表明:载流体内磁链的物理本质正是能量守恒定律在电磁场领域的集中表现.本文将连续电流情形下载流体的内自感、磁场能量以及法拉第电磁感应定律的本质紧密相连,解决了“电磁场”课程教学中的一个难题,也对正确理解内磁链和内磁通的本质,提高理论素养大有裨益.