利用波導(dǎo)技術(shù)驗(yàn)證波吸收率測量系統(tǒng)的有效性(二)

為5到6GHz頻段選擇組織模擬流體的配方非常復(fù)雜。已經(jīng)證明使用簡單的糖/鹽/水配方，很難獲得需要的特性值。幸運(yùn)的是，Bristol大學(xué)在模擬流體配方方面取得了進(jìn)展，能夠獲得具有需要特性的穩(wěn)定流體。這個研究采用的流體是由Bristol大學(xué)生產(chǎn)的大腦組織模擬流體，它在5.2和5.8GHz頻率下的測量特性列在表2中，該表同時列出了參考13中的要求。

參考13給出了合適的匹配窗口的特性值和尺寸，不過關(guān)于這些推薦值，在不同的文本中差別很大。為給這個研究做準(zhǔn)備，對匹配窗口設(shè)計(jì)采用了兩種不同的方法。第一種是采用實(shí)用的試驗(yàn)方法，即利用不同尺寸的試驗(yàn)窗口進(jìn)行試驗(yàn)，從而確定最佳反射損耗條件下的尺寸。使用來自EmersonCuming微波產(chǎn)品公司的Eccostock(K=6.0)介質(zhì)材料制成尺寸為5.3和4.4mm的窗口。第二個方法是，使模型內(nèi)產(chǎn)生的SAR最大而反射信號最小，在此基礎(chǔ)上利用計(jì)算來預(yù)測最佳尺寸(圖2)。

計(jì)算和測量在5.2和5.8GHz頻率上進(jìn)行，并對結(jié)果進(jìn)行了比較。測量依賴于類似的使用匹配窗的波導(dǎo)中的SAR探針的校正，在這里，通過利用分析計(jì)算得到的結(jié)果，來與測量得到的E場輪廓相匹配，來對校正施加影響。對于5到6GHz頻段內(nèi)的微小穿透深度，很有必要通過波導(dǎo)的校正階段推導(dǎo)出邊界校正因子，并利用這些因子來校正因靠近表面而受影響的測量結(jié)果。

測量通過利用兩種探針直徑5和3mm的IndexsarSAR探頭進(jìn)行。將得到的驗(yàn)證測量結(jié)果和兩種探針尺寸可接受的參考值進(jìn)行比較。

在校正和測量階段都需要準(zhǔn)確確定流體的介電性質(zhì)，并且在這個研究中，采用了最近在流體配方和介電性質(zhì)測量技術(shù)方面的進(jìn)展，從而降低了在總的校正和驗(yàn)證過程中的不確定性。通過結(jié)果的組合，選用了表3種所列的尺寸和介電特性。為方便起見，兩種頻率都使用一個窗口，盡管這涉及到一些折衷。在使用Bristol大腦流體的WG13波導(dǎo)中，兩種具有不同探針尺寸的SAR探測器被采用并校正。每個探針的尺寸見表4。圖3給出了典型的測量結(jié)果與分析得到的中心線輪廓的比較。