Abstract

А model of absorption of electromagnetic energy of radiofrequency range by biological tissues is described in the article. The problems of modeling the interaction of microwave radiation and biological tissues represented as multilayer structures are considered. Patch-antenna models for six sub-bands overlapping the 500–3500 MHz range are developed. The model of biological tissue was developed on the basis of MRI imaging, which allows for modeling under near real-life conditions. Based on the developed models of transceivers and biotissue, models have been created that allow to analyze the absorption of electromagnetic energy in the near- and far fields of the transmitter. From the results of modelling in the near field we can see that there are certain absorption maxima at frequencies of 750, 938, 1250 and 1357 MHz. Based on the results of the far field modeling it can be noted that in the range of 750 to 1000 MHz there is no absorption peak at 938 MHz. Also, as a result of the simulation, a decrease in the magnitude of absorption starting from 750 MHz was registered. Absorption peak absence is also observed in the area of 1357 MHz frequency. In the range of 2.5–3 GHz both in the near and far fields practically linear decrease of absorption value is observed. When analyzing the influence of structures' sizes on electromagnetic energy absorption in biological tissues, it was found that the nature of change in absorption value is a nonlinear value. In the range of 0.5–2 GHz both increase and decrease of absorption at thickening or thinning of layers is observed. It should also be noted that when the size of each layer increases by 10 %, the peak of absorption in the area of 1156 MHz frequency is observed. For the 2–3.5 GHz range there are no significant changes in the chart shape when the layer thickness changes.

Highlights

  • Во втором случае расстояние между антеннами было увеличено до 1 м, что соответствует дальней зоне для всех вариантов исполнения излучателей

  • Bogush V.A., D.Sci, Professor, Rector of the Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics

Read more

Summary

Оригинальная статья Original paper

МОДЕЛЬ ПОГЛОЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СВЧ-ДИАПАЗОНА БИОЛОГИЧЕСКИМИ ТКАНЯМИ. Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники В статье описана модель поглощения электромагнитной энергии радиочастотного диапазона биологическими тканями. Исходя из результатов моделирования в дальней зоне можно отметить, что в диапазоне 750–1000 МГц не наблюдается пик поглощения на частоте 938 МГц. Также в результате моделирования зафиксировано уменьшение величины поглощения, начиная с частоты 750 МГц. В диапазоне 2,5–3 ГГц как в ближней, так и в дальней зонах наблюдается практически линейное уменьшение величины поглощения. При анализе влияния размеров структур на поглощение электромагнитной энергии в биологических тканях было обнаружено, что характер изменения величины поглощения является нелинейной величиной. В диапазоне 0,5–2 ГГц наблюдается как увеличение, так и уменьшение поглощения при утолщении или утончении слоев. Что при увеличении размеров каждого слоя на 10 % наблюдается пик поглощения в районе частоты 1156 МГц. Для диапазона 2–3,5 ГГц не наблюдается значительных изменений формы графика при изменении толщины слоев.

Модель антенны
Модель ткани
Тип ткани Layer material
Исследуемая модель
Результаты и их обсуждение
Вклад авторов
Сведения об авторах
Findings
Information about the authors

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.