调幅射频电磁场人体辐照实验系统的设计与实现

设计可用于调幅射频电磁场生物效应研究的人体辐照平台,分别从硬件系统部分和软件系统部分两方面进行介绍。硬件系统由射频信号发生模块、功率放大模块、阻抗匹配模块以及发射天线构成,其接收到由软件系统发出的载波、调制频率、调制深度以及功率参数指令后,进而实时产生相应的调幅射频电磁场。实际测量结果表明,设计的调幅射频电磁场人体辐照实验系统具有良好的性能参数,该系统为人体调幅射频电磁场生物效应研究提供一个使用方便、参数可控的电磁辐照平台。     

生物组织的介电频谱——实验技术发展和最近研究结果

了解生物组织的介电特性不仅能深入了解细胞和组织的结构,并有利于了解电磁场与生物组织之间相互作用的机理,确定动物和人体模型的吸收比率(SAR),有效地设计电磁感应热疗方案,以及诊断生物组织的病理状态等。本文主要介绍在射频和微波波段进行的有关实验测量技术的发展和一些测量结果。     

微波管研制生产中电磁辐射的防护

任何交流电路都会在周围的空间形成电磁场 ,当交流电的频率达到每秒钟十万次及其以上时 ,交流电路的周围便形成了射频电磁场并向空间辐射电磁能。高频电磁场和微波统称为射频电磁场。在科学技术和电子工业高速发展的今天 ,射频设备被大量应用于微波管研制生产工艺中 ,如 :高频感应加热设备、高频介质加热设备、微波加热及发热设备、射频溅射设备等。因此 ,研究射频电磁辐射对人体的危害机理和防护技术 ,保障作业人员的安全健康是微波管研制生产中劳动保护工作的重要内容。本文重点说明射频辐射的危害及其防护。表 1为射频波谱的波长与频率范…     

电磁场与生物系统的相互作用

电磁场与生物系统相互作用可导致一系列有害、有益或对健康无任何影响的生物效应。一般说来,电磁场与生物系统相互作用可分为热和非热作用两方面,非热作用又有强场和弱场相互作用之分。强场相互作用包括细胞定向、珍珠链形成和其他与诱导场有关的细胞效应,对弱场相互作用则了解较少。     

微波生物效应研究的现状及展望

本文对微波生物效应研究的现状进行简要的综述,着重介绍受微波辐照的生物体内部的电磁场分布及受照体与照射天线相互作用的研究,受照体内部电磁场及温度分布的研究和测量,加热器的设计,频率窗口和功率窗口,在医学上的诊断和治疗等。此外还对需要进一步研究的问题提出看法和建议。     

电磁辐射的生物效应及其防护标准

电磁辐射的生物效应及其防护标准胡景森一、电磁辐射的生物效应电磁辐射的生物效应可以分为三类：＠射频电击和灼伤；＠热效应；＠非热效应：电磁场对生物组织的直接影响；１．ｌ射频电击和灼伤射频电击和灼伤是由于电磁场形成流经导体的电流而产生的一种间接危害，如果人...     

一种高集成LTCC射频前端电路

设计并制作了一种基于LTCC技术的系统级封装多通道射频前端电路。讨论了优化系统结构设计和LTCC材料选择,采用小信号S参数和谐波平衡法进行系统原理仿真设计,用三维电磁场法进行多层LTCC基板微波电路仿真分析。依托先进的LTCC制造工艺技术,该射频前端电路高密度集成了MMIC和CMOS芯片、贴片元件、多种形式的嵌入式滤波器以及控制线、微带线、带状线等元件,实现了微波信号放大、下变频和控制,具有体积小、重量轻、低噪声、低功耗、多通道的特点。该电路性能优良,增益62dB,噪声系数2.8dB,输入驻波比小于1.8,与采用混合集成电路技术的同类产品相比体积大幅度减小。     

有问有答

问1:我们都是长期处于射频和微波强电磁场辐射环境中的作业人员,希望能了解一下各国有关微波辐射的卫生标准。对此类辐射应采取哪些安全防护措施?(南京市崔尔顺等问)答:所提问题,涉及面较广。从国内外大量调查研究结果知道,一定强度的射频和微渡电磁场辐射会对生物体产生一些不利影响。因此,为保障从事射频和微波电磁场范围内作业人员的健康,制订出对人体辐射的限量,即无线电波辐射的卫生标准。目前,国际上已有十几个国家制订了这项卫生标准,但由于对辐射造成的生物学作用性质和机理认识上的分歧,各个国家的标准在使用频率范围、强度和衡     

构建一个无线系统通用软件仿真平台

无线系统的仿真对于设计非常必要。随着计算机技术和数值计算方法的发展,大型的EDA软件和数值分析软件已被广泛使用,Ansoft公司推出了大型电磁场分析软件和微波电路设计软件,而Matlab软件中包括了各种信号处理工具箱。充分利用两大软件的优势,构建无线系统的通用仿真平台,完成从天线设计、射频电路与系统仿真、频率合成仿真、基带信号处理仿真等全系统仿真任务。为无线系统的参数选取提供了参考,从而优化系统设计。     

基于TSV的三维集成螺旋电感等效电路模型

基于硅通孔(TSV)技术,可以实现微米级三维无源电感的片上集成,可应用于微波/射频电路及系统的微型化、一体化三维集成。考虑到三维集成电路及系统中复杂、高密度的电磁环境,在TSV电感的设计和使用中,必须对其电路性能及各项参数指标进行精确评估及建模。采用解析方法对电感进行等效电路构建和寄生参数建模,并通过流片测试对模型进行了验证。结果表明,模型的S参数结果与三维仿真结果吻合良好,证实了等效电路构建的精确性。采用所建立的等效电路模型可以提高TSV电感的设计精度和仿真效率,解决微波电路设计及三维电磁场仿真过程中硬件配置要求高、仿真速度慢等问题。     

相控阵雷达多功能射频与微波设计

随着半导体技术、射频与微波技术、计算机技术的发展及相控阵雷达系统面临复杂的工作电磁环境,相控阵雷达射频与微波设计面临新的机遇与挑战。为了适应相控阵雷达系统多功能、高集成、高性能、低成本的发展需求,结合国外发展现状,从多功能综合射频、异构集成、开放式架构及系统场景仿真等方面对射频与微波设计技术进行叙述。多功能综合射频、开放式架构是相控阵雷达系统的发展趋势,异构集成、系统场景仿真是新的设计手段;利用先进的设计理念与设计手段,缩短相控阵雷达多功能综合射频系统的研制周期,减少系统设计风险,降低系统成本。     

场与路理论在信息电子课程中的教学实践

＂信息电子技术中的场与波＂课程涉及微波技术、光波技术学等部分,是电子类本科生电磁场系列课程的基础。基于基尔霍夫路理论（路理论）与基于麦克斯韦方程组的电磁场理论（场理论）作为微波与光波的共同基础,首次在本课程中进行了系统学习与对比。我们结合计算机辅助教学,让学生加深了对电磁场的理解,从整体上理解微波、光波的相关电磁场知识。     

自动测试系统中的射频与微波开关

电子信息技术快速发展,射频、微波设备的应用日渐广泛,在航空航天、消费电子等领域中得到了很好的应用。随之而来的,测试系统中的应用射频和微波特性测试的仪器也实现了良好的发展和进步。新型的自动测试系统中,射频和微波开关产品是极具特点的,其结构、功能以及器件原理都有自身的特点。本文就自动测试系统中的射频与微波开关进行简要的阐述与分析。     

ZigBee室内定位设备的天线与射频接口电路设计

针对ZigBee室内定位设备对电磁场高效产生和准确测量的要求,分析了室内定位设备中天线与射频接口电路设计的基本需求,给出了一种倒F型1/4波长单极子PCB板上天线及相应射频接口的分析设计方法。通过电磁场仿真软件AnsoftHFSS及射频电路仿真分析软件ADS2011对天线进行仿真,得到天线的关键参数仿真结果。在实际应用系统中的测试结果证明,天线及其射频接口能够较好地支持定位设备与定位算法的工作,且满足定位节点设备对体积与成本方面的要求。     

数字全极化微波辐射计系统设计与定标分析

海洋风场是海洋与大气作用的重要参数之一。全极化微波辐射计是一种新型的微波遥感器。数字全极化微波辐射计采用多路数字相关技术,对水平和垂直极化信号进行相关处理,产生反演海面风场模型所需海面亮温Stokes矢量。详细介绍了数字全极化微波辐射计的系统设计方法,包括射频前端、中频段和数字相关器的设计。同时给出了系统内定标以及外定标方法。对数字全极化微波辐射计做了细致的理论分析和硬件实现设计。     

基于开口双谐振环的无线激励微波微等离子体阵列源的研究

本文根据无线传输理论和超材料的谐振吸波特性,利用HFSS仿真软件,对基于圆形开口双谐振环(DSRR)的无线激励2.45 GHz微波微等离子体阵列源进行研究。仿真结果表明,DSRR的内、外环半径、内外环间距、无线激励源与接收谐振环阵列的间距等参数对微波微等离子体阵列源的S参数和电磁场分布有着较大影响。本文对无线激励产生微波微等离子体阵列的进一步研究提供参考。     

矩形波导中模式分类的讨论

矩形波导是工程上最常用的导波结构,也是电磁场与微波教学中最重要的内容之一。本文讨论矩形波导中的模式分类,使用纵向分量法求解电磁场的各分量,利用边界条件确定未知参数,根据本征函数正交性证明矩形波导中不存在纵向电场、纵向磁场同时存在的混合模式。本文讨论的模式分类内容可以做为电磁场以及微波等相关课程教学中的有益参考.     

基于VB的电能表射频电磁场辐射抗扰度试验自动测试系统设计和开发

针对电能表射频电磁场辐射抗扰度试验的特殊的情况,设计并开发了电能表射频电磁场辐射抗扰度试验自动测试系统,该系统包括信号发生器、功率放大器和电能表检验装置等设备,通过串口设备进行通讯,基于VB开发系统软件,使用情况表明该系统行之有效,具有良好的实时性和准确性,可以完全满足电能表射频电磁场辐射抗扰度试验的要求。     

水下短距离微波无线通信实验探索

以上海市各区不同泳池为样本水源,使用微波谐振腔法获得样本的品质因数和电导率参数,建立了微波信号在泳池中传播的路径损耗模型,并评估了水下无线传输距离,选定水下无线通信实验的频率。设计加工了微波发射前端天线及相关电路模块并用于水下测试。实验综合运用了微波理论、天线技术、电磁场仿真设计、微波器件加工与测量等电磁场与微波技术专业知识,具有较强的工程应用价值。     

其它相关学科与技术

Y98-61502-128 9906996生物效应与通信(含9篇论文)=Session A2:biologicaleffects and communications[会,英]//1997 6th Interna-tional Symposium on Recent Advances in MicrowaveTechnology Proceedings.—128～162(UV)本部分收录论文9篇。其题目为:微波辐射的生物效应,在脑膜中调制射频辐射与 Ca~(2+)链合的相互作用,医学治疗用椭圆微带环形注施器及其临床治疗作用,鼠脑中由调幅射频辐射产生的鸟氨酸脱酸酶活性