隨年齡變化的生物組織介電特性的數(shù)值模擬與研究.pdf

1、目前已有的對青少年及嬰幼兒在手機(jī)輻射等電磁暴露下的安全評估中采用的是大都是成年人的生物組織介電特性數(shù)據(jù)，這給電磁暴露評估結(jié)果帶來一定的誤差。由文獻(xiàn)可知豬的生物組織介電特性與人的相似度較高，本課題以豬的生物組織測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別確立幼年、青少年、成年三個年齡段人體組織的四階Cole-Cole模型參數(shù)，設(shè)計了手機(jī)天線并進(jìn)行人頭在手機(jī)輻射下的電磁暴露安全評估。具體包含如下內(nèi)容：
　　(1)介紹了生物介電特性的理論研究及實(shí)驗(yàn)測量的研究歷

2、史。詳細(xì)闡述了生物介電弛豫和色散特性、微觀及宏觀極化機(jī)制及描述生物介電特性的常用數(shù)學(xué)模型。
　　(2)鑒于最小二乘法良好的擬合特性及牛頓迭代法收斂速度快的特點(diǎn)，采用最小二乘法與牛頓迭代法相結(jié)合的方法，對三個年齡段豬的15種組織的介電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到了不同年齡段四階Cole-Cole模型擬合參數(shù)；由于豬的組織介電特性與人的相似度較高，不同年齡段豬的生物組織介電特性測量數(shù)據(jù)所確立的四階Cole-Cole模型參數(shù)可用于預(yù)測不同年齡

3、段人的組織介電參數(shù)；對比分析了不同年齡段組織介電特性的差異與擬合參數(shù)的差異。
　　(3)設(shè)計了中心頻率為835MHz的平面倒F天線。以經(jīng)典三層球模型作為頭模型，計算了三個年齡段的頭部組織在同一頻率下的介電參數(shù)，對手機(jī)輻射下人頭的SAR值進(jìn)行了計算，對比分析了計算結(jié)果。表明：三個年齡段下人頭在手機(jī)輻射下的SAR值均在規(guī)定安全范圍內(nèi)，但隨著年齡的減小，人頭吸收手機(jī)電磁輻射的能量會增加。因此，兒童更應(yīng)注意避免長時間暴露在電磁輻射環(huán)境中。