研究目的
研究电磁波辐射对人类头部的影响,重点利用时域有限差分法(FDTD)分析人脑内部的比吸收率(SAR)及温升情况。
研究成果
研究得出结论:极化效应影响显著,其中TE波的辐射强度高于TM波。皮肤层的高吸收率可能造成损伤。手机与头部距离越近,辐射率越高。4G与5G频率对外层组织的影响相似,但对内层组织的作用存在差异。后续工作将建立基于三维的系统模型。
研究不足
该研究基于二维模型,可能无法完全捕捉三维人头的复杂性。虽然比较了4G和5G频率的影响,但差异在内层更为明显。研究建议未来工作将采用基于三维的系统。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用时域有限差分法(FDTD)进行数值计算,分析非均匀人体头部模型中的比吸收率(SAR)和温升。该模型分为皮肤、脂肪、骨骼、硬脑膜、脑脊液和大脑等层状结构。研究基于900MHz、1800MHz、2450MHz(4G频段)及3.35GHz、4.5GHz(5G频段)电磁波的平行与垂直极化方向展开分析。
2:35GHz、5GHz(5G频段)电磁波的平行与垂直极化方向展开分析。
样本选择与数据来源:
2. 样本选择与数据来源:使用具有层状结构的二维圆形人体头部模型。各组织层在特定频率下的介电特性数据源自介电特性数据库。
3:实验设备与材料清单:
本研究为数值模拟实验,未涉及具体物理设备。
4:实验流程与操作步骤:
采用Mur吸收边界条件的FDTD方法,通过生物热方程计算温升。实验研究了手机位置(距头部2cm、1cm及接触头部)的影响,使用功率为1W和2W的偶极子天线。
5:数据分析方法:
SAR通过电导率、电场强度和组织密度函数计算。生物热方程综合考虑热传导、血流及人体体温来评估热效应。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容