微波超热应用器设计与双极孔和连接阵列的比较
Gulsah Yildiz1, Iman Farhat2, Lourdes Farrugia2
1Department of Electronics and Communication Engineering, Istanbul Technical University, 34469 Istanbul, Turkey.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 29, 2023
概括
碎形八角形环天线阵列对乳腺瘤微波高温有希望. 优化的阵列可以选择性地加热瘤,最大限度地减少对健康组织的损伤,并对圆形设计进行实验验证.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 医学物理 医学物理
背景情况:
- 微波超热疗法利用电磁波来加热瘤,需要有效的应用器设计才能进行最佳治疗.
- 微波超热应用器的设计对于治疗疗效和实时应用可行性至关重要.
研究的目的:
- 调查 Fractal 八角形环形天线元件的乳腺瘤高温症在2.45 GHz.
- 评估选择性瘤加热和最小化热点的二极管和连接阵列配置.
主要方法:
- 模拟的乳房幻影模型与使用COMSOL Multiphysics的各种碎形八角形环天线阵列设计.
- 通过全球粒子群算法优化天线激发阶段和大小.
- 分析了不同应用器设计的特定吸收率 (SAR) 分布.
主要成果:
- 16个天线双极阵列 (圆形,线性,交叉) 在1层设计中表现出卓越的性能.
- 双层二极管阵列在深层组织目标上优于单层阵列.
- 与双极阵列相比,具有更多层的连接阵列在表面区域中表现出色.
结论:
- 分形八角形环形天线阵列对微波高温是有效的.
- 优化的多层二极管和连接阵列提供了改进的瘤向.
- 一个1层12天线圆形碎形八角环天线阵列 (FORA) 双极阵列是可行的临床应用.
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