Слайд 1Выпускная квалификационная работа
Определение границ использования аналитических моделей для расчета электромагнитных
полей в диссипативной среде, примыкающей к излучателям, используемых в различных
приложениях телемедицины.
Руководитель доцент, к.т.н. Потапова О.В.
Студент гр. 5379 Лысачкина Т.А.
Слайд 2Цель работы:
определение границ использования упрощенных аналитических выражений в диссипативной
среде с усредненными параметрами биологической ткани.
Задачи:
- изучить методы расчета
электромагнитного поля, создаваемого излучателями различного типа;
- сравнить компоненты поля излучения, полученные при помощи широко используемых в антенной технике аналитических выражений и в результате численного электродинамического моделирования;
- определить границы использования упрощенных аналитических выражений в диссипативной среде с усредненными параметрами биологической ткани.
Слайд 3Исследование распределений напряженности электрического поля, созданного симметричным вибратором в программах
Mathсad и CST Studio.
Моделирование в программе MathCad: расчет электромагнитного поля
электрического вибратора.
Моделирование в CST Studio.
Параметры среды (близкие к параметрам биологической ткани) (=50, =0,5 См/м);
Частота 600 МГц.
Слайд 4Элементарный электрический излучатель.
Декартова система координат
- амплитудное распределение
по вибратору
Сферическая система координат
Рис.1. Симметричный вибратор
Слайд 5Рис.2. Распределения компонент электрического поля, рассчитанные
в программе MathCad, вдоль
оси z и оси x при z=25, 50, 70, 95
(мм).
Слайд 6Рис.4. Электрические пробники, расположенные в программе
CST Studio, по осям
z и x.
Рис.3. Модель полуволнового вибратора, используемая в программе CST
Studio.
Слайд 7Рис.5. Распределения компонент электрического поля, рассчитанные в программе CST Studio,
вдоль оси z и оси x при z=25, 50, 70,
95 (мм).
Слайд 8Рис.6. Распределение скорректированных составляющих электрического поля вдоль оси z и
оси x при z=25, 50 ,70, 95 (мм).
Слайд 10Исследование распределений напряженности электрического поля, созданного щелевым излучателем в программах
Mathсad и CST Studio.
Моделирование в программе MathCad:
расчет электромагнитного поля
щелевого излучателя.
Моделирование в CST Studio.
Параметры среды (близкие к параметрам биологической ткани) (=50, =0,5 См/м);
Частота 600 МГц.
Слайд 11Элементарный магнитный излучатель
Сферическая система координат
Декартова система координат
- амплитудное распределение по излучателю
Рис.7. Щелевой излучатель
Слайд 12Рис.8. Графики распределения компонент электрического поля, рассчитанные в программе MathCad,
вдоль оси z и оси х при z=25, 50, 70,
95.
Слайд 13Рис.5. Модель щелевого излучателя, используемая в программе CST Studio.
Рис.6. Электрические
пробники, расположенные в программе CST Studio, по осям z и
x.
Слайд 14Рис.9. Графики распределения компонент электрического поля, рассчитанные в программе CST
Studio, вдоль оси z и оси х при z=25, 50,
70, 95.
Слайд 15
Рис.10. Для сравнения компонент, полученных в MathCad и CSTStudio, была
проведена нормировка, приравнивающая значения при z=c.
Слайд 17Заключение
Определены границы использования упрощенных аналитических выражений в диссипативной среде с
усредненными параметрами биологической ткани.
Установлено, что аналитические выражения, определяющие электромагнитное поле,
создаваемое излучателем магнитного типа являются справедливыми на меньших расстояниях от излучателя, чем для излучателя электрического типа.
Слайд 18Публикации статей на конференциях
Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Новые
технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли» АКТО-2018. Статья на
тему «Определение границ использования упрощенной модели для расчета электромагнитных полей в поглощающих средах», авторы
Лысачкина Т.А.; доцент, к.т.н. Потапова О.В.
«Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы – 2019» (ПРЭФЖС-2019). Статья на тему «Исследование погрешностей определения компонент электромагнитного поля при использовании упрощенной модели расчета полей в диссипативных средах», автор Лысачкина Т.А.