用于生物医学微波成像应用的插槽装载维瓦尔迪天线:设计参数对天线尺寸和性能的影响
Mengchu Wang1, Lorenzo Crocco2, Maokun Li1
1Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 29, 2024
概括
这项研究介绍了一种用于生物医学微波成像设计的紧的插槽装载维瓦尔迪天线. 这种新的设计实现了使用高允许度材料和槽蚀刻技术实现宽带宽和小型化.
科学领域:
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 天线设计天线设计
背景情况:
- 生物医学微波成像需要具有特定性能特性的天线.
- 微型化和宽带宽对于医疗应用中的有效天线阵列至关重要.
研究的目的:
- 为了展示一个插槽装载的维瓦尔迪天线的设计过程,用于生物医学微波成像.
- 分析设计参数对天线尺寸和性能的影响.
- 为了实现小型化和宽带宽,以提高成像能力.
主要方法:
- 使用高通透性的基板 (εr=10.2) 来减少电磁波长.
- 在散热器上使用插槽蚀刻以降低共振频率而不会增加尺寸.
- 研究了各种插槽配置 (长度,角度,位置,数量).
- 将天线放置在一个高允许度合介质 (εr=23) 中.
主要成果:
- 装有槽的维瓦尔迪天线设计成功实现了小型化.
- 该天线具有适合500 MHz-5 GHz微波成像范围的宽带宽.
- 模拟和测量结果显示良好一致.
- 与现有文献相比,开发的天线显示出更高的性能.
结论:
- 拟议的装有插槽的Vivaldi天线是生物医学微波成像的可行解决方案.
- 该设计有效地平衡了小型化,宽带宽和性能.
- 这项工作有助于推进用于医疗应用的天线技术.
