2.45GHz微波脚气治疗仪的研制

论文摘要

本文的主要工作是对微波脚气治疗仪的研制。随着科技的进步,社会的快速发展,人们的生活水平在不断的提高,生活节奏也在不断的加快。在此基础上,人们越来越关注生活的质量,追求生活的品质。近年来,脚气对人们的生活质量产生了很大的影响,给很多人带来了一定的烦恼。对于长期工作在恶劣的作战环境下的野战军来说,脚气严重影响了他们的生活,给他们带来了很多麻烦。在此背景下,如何设计一种能够节省空间且方便携带的脚气治疗仪就成为当前社会的热点和难点。本文首先介绍了脚气治疗的国内外现状,当今的脚气治疗主要有民间土方法和医学治疗方法,并分析了他们的缺点和使用不便之处,然后重点介绍了微波治疗脚气的优点。针对微波脚气仪在治疗脚气中所体现出来的节省空间、方便携带等优点,并根据微波在杀灭真菌方面的应用,本文设计了一种主要由微波源、天线和低压发热带组成的微波脚气治疗仪,其工作在全球开放的2.45GHz频段。在放大器设计中,选用微波晶体管放大器,并用ADS软件进行了参数的设计与仿真。考虑到治疗对象的结构,选用5/8λ鞭状天线作为脚气仪的辐射单元,因为这种天线在水平方向的增益达到最大。然后,用低压发热带来提高天线的辐射功率。辐射出去的功率为35.5mW/4cm2,这样既可以有效杀灭脚气真菌,又可保证此微波信号对人体安全无害。最后对本文的工作进行了总结,并提出了有待进一步解决的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 脚气治疗的国内外现状
• 1.3 微波治疗法
• 1.4 主要内容和安排
• 2 方案设计
• 3 波段微波源的设计
• 3.1 芯片选择
• 3.2 电路的设计与测量
• 3.2.1 nRF2402芯片结构及引脚说明
• 3.2.2 nRF2402芯片工作模式
• 3.2.3 硬件电路
• 3.2.4 电路测量
• 3.3 射频功率放大器的设计
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 S参数的定义及其物理意义
• 3.3.3 晶体管的选择
• 3.3.4 功率放大器的设计
• 4 天线设计
• 4.1 天线的发展概况
• 4.2 天线辐射与接收基本理论
• 4.2.1 概论
• 4.2.2 天线的辐射机理
• 4.2.3 天线的基本参量
• 4.3 鞭状天线的基本理论
• 4.3.1 短电偶极子
• 4.3.2 短电偶极子的辐射场
• 4.3.3 短电偶极子的辐射电阻
• 4.4 鞭状天线的矩量分析方法
• 4.5 鞭状天线的设计与仿真
• 4.5.1 振子天线
• 4.5.2 1/4波长单极天线（鞭状天线）
• 4.5.3 5/8波长单极天线（鞭状天线）
• 4.5.4 优化与仿真
• 4.6 制作与测试
• 5 低压发热带的设计
• 5.1 微波生物效应的补偿措施
• 5.2 发热带发热原理
• 5.3 低压发热带设计
• 5.4 外协加工及测试
• 6 样机制作及测试
• 6.1 样机制作
• 6.2 样机测试
• 7 总结与展望
• 致谢
• 参考文献