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研究生:黃俊皓
研究生(外文):Huang, Jun-Hao
論文名稱:雙導管中絕緣同軸槽狀天線應用於微波熱療時之輸入阻抗及加熱特性之設計及分析
論文名稱(外文):Design and Analysis of Input Impedance and Heating Performance of An Insulated Coaxial Slot Antenna in A Two-Layer Catheter for 915MHz Microwave Hyperthermia
指導教授:吳霖錕
指導教授(外文):Lin-Kun Wu
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:電信工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:63
中文關鍵詞:雙導管微波熱療絕緣同軸槽狀天線絕緣偶極天線比吸收率最佳化天線設計
外文關鍵詞:Two-Layer CatheterMicrowave HyperthermiaInsulated coaxial slot antennas (ICSA)Insulated dipole antennas (IDA)Specific absorption rate (SAR)Design optimization
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絕緣同軸槽狀天線 (ICSA) 和絕緣偶極天線 (IDA) 在微波熱療上的
應用已經是非常廣泛地了。在本篇論文中,我們推導並延伸King等人[12]
所討論過的在單導管中均勻絕緣偶極天線的波數和特性阻抗模型 (IDA)成
對於絕緣同軸槽狀天線 (ICSA) 和絕緣偶極天線 (IDA)在雙層導管中亦能
使用的模型。與絕緣偶極天線相比較時,同時在絕緣同軸槽狀天線的第一
臂和第二臂間的裂隙的兩端開口,將會多出兩段多餘電流路徑而得以縮短
絕緣同軸槽狀天線的實際長度。除此之外,同軸槽狀天線的輸入阻抗是由
插入深度所決定,不同的插入深度將導致不同的反射係數 (S11)。為了解
決這個阻抗匹配的問題,我們在同軸槽狀天線的饋伺端加入一段四分之一
波長的扼流槽以避免電流的回流。有效並且有系統的最佳化絕緣同軸槽狀
天線設計亦被提出。因此,在相當好的阻抗匹配下,我們即可輕易地獲得
所想要的沿著天線軸的電流分佈和徑向的比吸收率 (SAR)分佈圖。經由這
有效並且有系統的最佳化天線設計之助,我們就可以針對不同種類、體積
的腫瘤控制天線的加熱範圍以避免因為不必要的加熱而造成健康組織的破
壞。氣冷系統[19]亦可被使用於雙層導管中以減少天線表面的溫度並且得
以獲得更好的輻射效率。當然,這亦可減少患者的疼痛和避免因為天線表
面溫度過熱而造成天線的損壞。

Insulated coaxial slot antennas (ICSA) and Insulated dipole
antennas (IDA) are widely used in interstitial
microwavehyperthermia. In this paper, wavenumber and
characteristicimpedance models of insulated dipole antenna (IDA)
in a single-layer catheter discussed by King et al. [12] are
extended to the cases of IDA and ICSA in a two-layer catheter.
Openings at both sides of the feed gap between arm one and arm
two of theuniform ICSA are used to obtain two access current
paths to shorten the physical length of the ICSA when compared
with IDA. Moreover, input impedance of the ICSA depends upon
the insertion depth, different insertion depths will lead to
different return loss (S11). In order to solve the impedance
matching problem, a quarter-wavelength choke is also imposed at
the feed of the ICSA to prevent the current from flowing
backward to the generator. Besides, an efficient and systematic
designoptimization method is proposed for the design of ICSA to
obtainthe desired current distribution along the axis of the
antenna and thespatial specific absorption rate (SAR) pattern
under good impedancematching. By the help of the efficient and
systematic designoptimization of ICSA, we are capable of
controlling the heating volume to fit into the specific shape
and size of each individual tumor, and to prevent from
corrupting the healthy tissues due to unnecessaryheating.
Moreover, an air cooling system [19] can also be applied inthe
two-layer catheter to take away the heat on the surface of the
antenna and gain more radiation efficiency for the antenna. Of
course, it will also reduce the pain of the patient and prevent
fromdamaging the antenna caused by the over heating temperature
on the antenna surface.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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