利用时域有限差分法计算人体对手机辐射的比吸收率

摘要

本文利用FDTD算法，计算和分析了手机使用时在人体头部产生的场强和比吸收率。手机的辐射是近年来电磁剂量学方面的一个相当重要的问题，也是人们普遍关心的问题之一，此方面的研究有相当重要的理论和实际意义。　　利用时域有限差分法，结合手机辐射电磁模型和人体的生物电磁模型，研究了GSM900MHz移动电话天线近区场中的人体头部在辐射系统峰值功率下场强和比吸收率的分布，并将计算结果同现有的国际、国内卫生标准进行了比较。　　本文主要包括以下几部分内容：第一、建立了λ/4长的单极天线手机模型。第二、通过对人体的模型分析，通过PHOTOSHOP处理人体头部核磁共振图片，建立了分辨率为0.33cm的非均匀的实际人头电磁模型。第三、编制FDTD计算程序，在吸收边界面上选Mur二阶吸收边界条件，在棱边上采用Mur一阶边界吸收条件。计算了手机位于人体头部不同距离时人体头部内的场强和SAR分布。计算结果表明：SAR最大值出现在靠近天线馈电点的横断面层中局部SAR差异很大；手机与人体相距1.0cm时的瞬时局部SAR超过IEEEC95.1-1992规定的限值；手机与人体相距4.0cm时人体内的SAR值很小，己与国家的标准相差很大，不足以产生危害。第四、测量手机辐射场强，把测量结果与理论计算进行对比分析。

目录

文摘

英文文摘

郑重声明

第1章前言

1.1选题背景

1.2电磁辐射对人体的影响

1.2.1比吸收率的概念

1.2.2 SAR数值计算方法的发展

1.3本文的主要内容

第2章时域有限差分法

2.1时域有限差分法概述

2.1.1 Yee网格的介绍

2.1.2 Maxwell方程的有限差分表示

2.2数值的稳定性

2.3边界吸收条件

2.3.1 Mur的边界吸收条件

2.3.2边界棱边和顶点处的边界条件

第3章手机和人体头部电磁模型的建立

3.1手机辐射的频谱分析

3.2手机辐射电磁模型

3.3生物组织的电磁特性

3.4人体头部模型的建立

3.5人体电磁模型的结构和电磁特性

3.6利用TDTD算法计算人体的场强和SAR步骤

第4章在手机辐射作用下人体内部场强和SAR的分布

4.1手机距离人体头部1.0 cm时的场强和SAR计算分析

4.2手机距离人体头部2.0 cm时的场强和SAR计算分析

4.3手机距离人体头部3.0 cm时的场强和SAR计算分析

4.4手机距离人体头部4.0 cm时的场强和SAR计算分析

4.5计算结果分析

第5章手机场强的测量和分析

5.1手机最大功率的确定

5.2手机实际辐射场强的具体测量

5.2.1仪器配置

5.2.2手机实际辐射场强的测量

5.3手机场强的测量结果和理论计算分析

结束语

参考文献

附录Ⅰ攻读学位期间发表的文章