原创 利用波导技术验证波吸收率测量系统的有效性(二)

利用波导技术验证波吸收率测量系统的有效性(二)

作者：Dr. Stuart J. Porter，Dr. Mike I. Manning

为5到6GHz频段选择组织模拟流体的配方非常复杂。已经证明使用简单的糖/盐/水配方，很难获得需要的特性值。幸运的是，Bristol大学在模拟流体配方方面取得了进展，能够获得具有需要特性的稳定流体。这个研究采用的流体是由Bristol大学生产的大脑组织模拟流体，它在5.2和5.8GHz频率下的测量特性列在表2中，该表同时列出了参考13中的要求。

参考13给出了合适的匹配窗口的特性值和尺寸，不过关于这些推荐值，在不同的文本中差别很大。为给这个研究做准备，对匹配窗口设计采用了两种不同的方法。第一种是采用实用的试验方法，即利用不同尺寸的试验窗口进行试验，从而确定最佳反射损耗条件下的尺寸。使用来自Emerson&Cuming微波产品公司的Eccostock(K=6.0)介质材料制成尺寸为5.3和4.4mm的窗口。第二个方法是，使模型内产生的SAR最大而反射信号最小，在此基础上利用计算来预测最佳尺寸(图2)。

计算和测量在5.2和5.8GHz频率上进行，并对结果进行了比较。测量依赖于类似的使用匹配窗的波导中的SAR探针的校正，在这里，通过利用分析计算得到的结果，来与测量得到的E场轮廓相匹配，来对校正施加影响。对于5到6GHz频段内的微小穿透深度，很有必要通过波导的校正阶段推导出边界校正因子，并利用这些因子来校正因靠近表面而受影响的测量结果。

测量通过利用两种探针直径5和3mm的IndexsarSAR探头进行。将得到的验证测量结果和两种探针尺寸可接受的参考值进行比较。

在校正和测量阶段都需要准确确定流体的介电性质，并且在这个研究中，采用了最近在流体配方和介电性质测量技术方面的进展，从而降低了在总的校正和验证过程中的不确定性。通过结果的组合，选用了表3种所列的尺寸和介电特性。为方便起见，两种频率都使用一个窗口，尽管这涉及到一些折衷。在使用Bristol大脑流体的WG13波导中，两种具有不同探针尺寸的SAR探测器被采用并校正。每个探针的尺寸见表4。图3给出了典型的测量结果与分析得到的中心线轮廓的比较。