CN117665052A - 一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法 - Google Patents
一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117665052A CN117665052A CN202311821124.1A CN202311821124A CN117665052A CN 117665052 A CN117665052 A CN 117665052A CN 202311821124 A CN202311821124 A CN 202311821124A CN 117665052 A CN117665052 A CN 117665052A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- band high
- microwave
- monitoring system
- biological
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 230000005684 electric field Effects 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 abstract description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005288 electromagnetic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
本发明公开了一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法，包括S波段高功率微波源相、脉冲功率监测系统、生物支撑平台和微波暗室，所述S波段高功率微波源相设置在所述微波暗室的外部，所述生物支撑平台设置在所述微波暗室的内部中心处，所述脉冲功率监测系统连接在所述S波段高功率微波源相和微波暗室之间，本发明实现在生物样品平台处(远场)高功率微波功率密度达20W/cm2～30W/cm2；带宽达200MHz；满足功率密度偏差不超过3dB的测试面直径要求，有效解决了1m直径生物样本平台处（远场）峰值功率密度≥20W/cm2的高功率脉冲电场产生到监测的实际工程问题，可以满足生物活体电磁效应研究。
Description
技术领域
本发明属于电磁辐射生物效应技术领域，具体涉及一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法。
背景技术
目前生物的微波辐照系统在生物样品平台处(远场)的高功率微波功率密度一般不超过10W/cm2，频带比较窄，多为点频，满足功率密度偏差不超过3dB的测试面直径一般不超过0.5m，难以满足较大生物在较宽频带内较高功率下的生物效应试验需求，为此我们提出一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，包括S波段高功率微波源相、脉冲功率监测系统、生物支撑平台和微波暗室，所述S波段高功率微波源相设置在所述微波暗室的外部，所述生物支撑平台设置在所述微波暗室的内部中心处，所述脉冲功率监测系统连接在所述S波段高功率微波源相和微波暗室之间；
所述微波暗室内部形成待辐照生物的辐照空间，所述生物支撑平台用于放置待辐照生物；
所述S波段高功率微波源相用于向所述生物支撑平台上放置的待辐照生物发出S波段高功率微波脉冲信号；
所述脉冲功率监测系统用于监测所述S波段高功率微波源相发出的S波段高功率微波脉冲信号波形参数和频域参数以及监测所述生物支撑平台的S波段高功率脉冲电场强度。
优选的，所述S波段高功率微波源相包括激励源、固态功放器、速调管、馈线、电源和冷却器；
所述激励源、所述固态功放器、所述速调管和所述馈线依次连接，所述电源和所述速调管连接；
所述冷却器用于向所述S波段高功率微波源相提供风冷或水冷功能。
优选的，所述脉冲功率监测系统包括微波源相监测系统和辐照场监测系统，所述微波源相监测系统和所述辐照场监测系统均与计算机连接；
所述微波源相监测系统用于监测所述S波段高功率微波源相发出的S波段高功率微波脉冲信号波形参数和频域参数；
所述辐照场监测系统用于监测所述生物支撑平台的S波段高功率脉冲电场强度。
优选的，所述微波源相监测系统包括波导耦合器、第一衰减通道、功分器、第一检波器、示波器和频谱仪；
所述波导耦合器和所述S波段高功率微波源相连接，所述波导耦合器连接有发射天线，所述波导耦合器和所述第一衰减通道通过射频电缆通信连接，所述第一衰减通道和所述功分器连接，所述功分器的一路与所述第一检波器连接，所述第一检波器和所述示波器连接，所述功分器的另一路与所述频谱仪连接。
优选的，所述辐照场监测系统包括接收天线、第二衰减通道、第二检波器和功率计；
所述接收天线设置在所述生物支撑平台上，所述接收天线和所述第二衰减通道连接，所述第二衰减通道和所述功分器连接，所述功分器的一路与所述第二检波器连接，所述第二检波器和所述示波器连接，所述功分器的另一路与所述功率计连接。
优选的，所述发射天线为采用承受高功率的波导喇叭天线，且所述发射天线的工作频段为2350-2550MHz，所述接收天线为采用承受高功率的开口波导天线，且所述接收天线的工作频段为2350-2550MHz。
优选的，所述生物支撑平台包括生物承载台、升降杆和旋转盘；
所述生物承载台通过若干个所述升降杆设置在所述旋转盘上，所述旋转盘的底部设置有设置在所述微波暗室内的旋转电机；
所述生物承载台为圆形台，且所述生物承载台上铺设有吸波毯。
优选的，所述微波暗室包括屏蔽壳体、高架地板、高功率吸波层和吸波走道；
多个所述屏蔽壳体形成辐照屏蔽空间，所述高架地板设置在该辐照屏蔽空间内部，所述辐照屏蔽空间和所述高架地板上均设置有所述高功率吸波层，所述吸波走道设置在所述高架地板，且所述吸波走道形成通向所述生物支撑平台的路径；
所述高功率吸波层为采用蜂窝型耐功率材料制备的吸波层。
优选的，所述微波暗室内设置有视频摄像头和红外成像仪。
一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统的控制方法，包括如下步骤：
A、S波段高功率微波脉冲辐照：
将待辐照生物放置在生物承载台上，并通过旋转电机驱动旋转盘，使生物承载台上的待辐照生物跟随旋转至所需角度，接着通过升降杆伸长或收缩至所需高度，使生物承载台上的待辐照生物调节至所需高度，然后S波段高功率微波源相启动，激励源输出初级S波段微波信号，经过固态功放器提供给速调管，经过速调管放大输出所需的S波段高功率微波脉冲信号；
B、微波源相监测：
S波段高功率微波源相产生的S波段高功率微波脉冲信号经传输波导传输至波导耦合器，波导耦合器耦合端经第一衰减通道输出至功分器，功分器一路经第一检波器传输至示波器，第一检波器通过示波器监测S波段高功率微波脉冲信号波形参数，功分器另一路传输至频谱仪，频谱仪监测S波段高功率微波源相的频域参数，并由计算机实时显示参数；
C、辐照场监测：
S波段高功率微波源相通过波导耦合器和发射天线发射出S波段高功率微波脉冲电场，接收天线接收到发射天线发射出的S波段高功率微波脉冲电场，经过第二衰减通道传输至功分器，功分器一路经过第二检波器输入到示波器，示波器电压值转换为微波脉冲功率密度或电磁场强值，并由计算机实时显示，功分器另一路输入功率计，功率计对第二检波器的灵敏度进行标定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用微波暗室提供低反射的生物辐照环境，并在微波暗室设置可放置待辐照生物的直径1m的生物支撑平台，使S波段高功率微波源相设置在微波暗室外并紧临微波暗室，采用脉冲功率监测系统监测S波段高功率脉冲电场强度和脉冲参数，实现在生物样品平台处(远场)高功率微波功率密度达20W/cm2～30W/cm2；带宽达200MHz；满足功率密度偏差不超过3dB的测试面直径要求，有效解决了1m直径生物样本平台处（远场）峰值功率密度≥20W/cm2的高功率脉冲电场产生到监测的实际工程问题，可以满足生物活体电磁效应研究。
附图说明
图1为本发明的整体剖视结构示意图；
图2为本发明的部分立体结构示意图；
图3为本发明的部分立体结构示意图；
图4为本发明的各处微波功率示意图；
图5为本发明的整体原理示意图；
图6为本发明的辐照场监测系统的原理示意图；
图7为本发明的微波源相监测系统的原理示意图；
图8为本发明的S波段高功率微波源相的原理示意图。
图中：1、S波段高功率微波源相；101、激励源；102、固态功放器；103、速调管；104、馈线；105、电源；106、冷却器；2、脉冲功率监测系统；201、微波源相监测系统；2011、波导耦合器；2012、第一衰减通道；2013、功分器；2014、第一检波器；2015、示波器；2016、频谱仪；2017、发射天线；202、辐照场监测系统；2021、接收天线；2022、第二衰减通道；2023、第二检波器；2024、功率计；203、计算机；3、生物支撑平台；301、生物承载台；302、升降杆；303、旋转盘；4、微波暗室；401、屏蔽壳体；402、高架地板；403、高功率吸波层；404、吸波走道；5、视频摄像头；6、红外成像仪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图8，本发明提供的S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，包括S波段高功率微波源相1、脉冲功率监测系统2、生物支撑平台3和微波暗室4，S波段高功率微波源相1设置在微波暗室4的外部，生物支撑平台3设置在微波暗室4的内部中心处，脉冲功率监测系统2连接在S波段高功率微波源相1和微波暗室4之间；
微波暗室4内部形成待辐照生物的辐照空间，微波暗室4包括屏蔽壳体401、高架地板402、高功率吸波层403和吸波走道404；多个屏蔽壳体401形成辐照屏蔽空间，高架地板402设置在该辐照屏蔽空间内部，辐照屏蔽空间和高架地板402上均设置有高功率吸波层403，吸波走道404设置在高架地板402，且吸波走道404形成通向生物支撑平台3的路径；高功率吸波层403为采用蜂窝型耐功率材料制备的吸波层，耐受功率：20Kw/m2,可满足室内高功率微波安全使用状态，高功率吸波层403提供低反射的生物辐照环境，模拟自由空间中高功率微波的传输状态，微波暗室4内设置有视频摄像头5和红外成像仪6。
视频摄像头主要用于在光照条件好的情况下对暗室内实时监控，可协助使用者监控设备运行状态；
红外成像仪主要用于在无可见或者微光的黑暗环境下，红外成像仪主动将红外光投射到物体上，红外光经物体反射后进入摄像头后进入红外成像仪进行成像，看到的是由红外光反射所成的画面，而不是可见光反射所成的画面，这时便可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的画面；
视频摄像头和红外成像仪协同作用，光照良好的环境下使用视频摄像头监控画面，而在无可见或者微光的黑暗环境下，红外成像仪可拍摄到暗室的画面。
生物支撑平台3用于放置待辐照生物，生物支撑平台3包括生物承载台301、升降杆302和旋转盘303；生物承载台301通过若干个升降杆302设置在旋转盘303上，旋转盘303的底部设置有设置在微波暗室4内的旋转电机；生物承载台301为直径1m的圆形台，且生物承载台301上铺设有吸波毯，进一步减小反射，满足较大生物放置；
S波段高功率微波源相1用于向生物支撑平台3上放置的待辐照生物发出S波段高功率微波脉冲信号，S波段高功率微波源相1包括激励源101、固态功放器102、速调管103、馈线104、电源105和冷却器106；激励源101、固态功放器102、速调管103和馈线104依次连接，电源105和速调管103连接；冷却器106用于向S波段高功率微波源相1提供风冷或水冷功能；
脉冲功率监测系统2用于监测S波段高功率微波源相1发出的S波段高功率微波脉冲信号波形参数和频域参数以及监测生物支撑平台3的S波段高功率脉冲电场强度；
脉冲功率监测系统2包括微波源相监测系统201和辐照场监测系统202，微波源相监测系统201和辐照场监测系统202均与计算机203连接；微波源相监测系统201用于监测S波段高功率微波源相1发出的S波段高功率微波脉冲信号波形参数和频域参数，微波源相监测系统201包括波导耦合器2011、第一衰减通道2012、功分器2013、第一检波器2014、示波器2015和频谱仪2016；波导耦合器2011和S波段高功率微波源相1连接，波导耦合器2011连接有发射天线2017，波导耦合器2011和第一衰减通道2012通过射频电缆通信连接，第一衰减通道2012和功分器2013连接，功分器2013的一路与第一检波器2014连接，第一检波器2014和示波器2015连接，功分器2013的另一路与频谱仪2016连接；
辐照场监测系统202用于监测生物支撑平台3的S波段高功率脉冲电场强度，辐照场监测系统202包括接收天线2021、第二衰减通道2022、第二检波器2023和功率计2024；接收天线2021设置在生物支撑平台3上，接收天线2021和第二衰减通道2022连接，第二衰减通道2022和功分器2013连接，功分器2013的一路与第二检波器2023连接，第二检波器2023和示波器2015连接，功分器2013的另一路与功率计2024连接，发射天线2017为采用承受高功率的波导喇叭天线，且发射天线2017的工作频段为2350-2550MHz，增益12dB，3dB波宽42°，口径为215mm，接收天线2021为采用承受高功率的开口波导天线，且接收天线2021的工作频段为2350-2550MHz，增益6dB,口径180mm；
由发射天线2017和接收天线2021的口径，根据计算公式计算远场距离约为1350mm，由几何关系，发射天线2017的3dB波宽，满足1m直径的EUT面功率密度不超过3dB需求；
由公式（1）可精确接收开口波导增益（0.5dB实测误差内），进而公式(2)可计算接收天线有效截面积，代入辐射功率密度：20W/m2，由公式（3）计算得到所需接收功率PR：
接收开口波导增益： （1）
接收天线有效截面积： （2）
辐射功率： （3）
如图4所示，射频链路P2处功率即为PR,P0为微波源相输出功率，由射频链路反推S波段高功率微波源相1输出峰值功率应≥82.1dBm(≈163Kw)；
S波段高功率微波源相1技术参数如下，满足功率密度≥20W/cm2对S波段高功率微波源相1输出端口功率P0的功率要求：
工作频带：S波段（覆盖2450MHz±100MHz）；
脉冲峰值输出功率：≥210kW；
脉冲宽度：30-70s，1us连续可调；
重复频率：1-1000Hz，1Hz连续可调。
本发明采用微波暗室4提供低反射的生物辐照环境，并在微波暗室4设置可放置待辐照生物的直径1m的生物支撑平台3，使S波段高功率微波源相1设置在微波暗室4外并紧临微波暗室4，采用脉冲功率监测系统2监测S波段高功率脉冲电场强度和脉冲参数，实现在生物样品平台处(远场)高功率微波功率密度达20W/cm2～30W/cm2；带宽达200MHz；满足功率密度偏差不超过3dB的测试面直径达1m，有效解决了1m直径生物样本平台处（远场）峰值功率密度≥20W/cm2的高功率脉冲电场产生到监测的实际工程问题，可以满足生物活体电磁效应研究。
本发明提供的S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统的控制方法，包括如下步骤：
A、S波段高功率微波脉冲辐照：
将待辐照生物放置在生物承载台301上，并通过旋转电机驱动旋转盘303，使生物承载台301上的待辐照生物跟随旋转至所需角度，接着通过升降杆302伸长或收缩至所需高度，使生物承载台301上的待辐照生物调节至所需高度，然后S波段高功率微波源相1启动，激励源101输出初级S波段微波信号，经过固态功放器102提供给速调管103，经过速调管103放大输出所需的S波段高功率微波脉冲信号；
B、微波源相监测：
S波段高功率微波源相1产生的S波段高功率微波脉冲信号经传输波导传输至波导耦合器2011，波导耦合器2011耦合端经第一衰减通道2012输出至功分器2013，功分器2013一路经第一检波器2014传输至示波器2015，第一检波器2014通过示波器2015监测S波段高功率微波脉冲信号波形参数，功分器2013另一路传输至频谱仪2016，频谱仪2016监测S波段高功率微波源相1的频域参数，并由计算机203实时显示参数；
C、辐照场监测：
S波段高功率微波源相1通过波导耦合器2011和发射天线2017发射出S波段高功率微波脉冲电场，接收天线2021接收到发射天线2017发射出的S波段高功率微波脉冲电场，经过第二衰减通道2022传输至功分器2013，功分器2013一路经过第二检波器2023输入到示波器2015，示波器2015电压值转换为微波脉冲功率密度或电磁场强值，并由计算机203实时显示，功分器2013另一路输入功率计2024，功率计2024对第二检波器2023的灵敏度进行标定。
检波器灵敏度标定是指示波器2015上读取的是检波电源幅值，需要将示波器2015的电压幅值与微波功率的对应关系进行标定，标定曲线可利用信号源和功率计对检波器灵敏度进行校准；
示波器2015上读取的是检波电源幅值可转换为输入功率值，可由检波器灵敏度标定曲线（即示波器输出电压值与输入功率间的转换关系曲线）得到；
由示波器2015检波电源幅值转换的功率值，加上第二衰减通道2022数值即可得到接收天线2021处功率值；再由公式（2）可得到最终的功率密度或场强值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于，包括S波段高功率微波源相（1）、脉冲功率监测系统（2）、生物支撑平台（3）和微波暗室（4），所述S波段高功率微波源相（1）设置在所述微波暗室（4）的外部，所述生物支撑平台（3）设置在所述微波暗室（4）的内部中心处，所述脉冲功率监测系统（2）连接在所述S波段高功率微波源相（1）和微波暗室（4）之间；
所述微波暗室（4）内部形成待辐照生物的辐照空间，所述生物支撑平台（3）用于放置待辐照生物；
所述S波段高功率微波源相（1）用于向所述生物支撑平台（3）上放置的待辐照生物发出S波段高功率微波脉冲信号；
所述脉冲功率监测系统（2）用于监测所述S波段高功率微波源相（1）发出的S波段高功率微波脉冲信号波形参数和频域参数以及监测所述生物支撑平台（3）的S波段高功率脉冲电场强度。
2.根据权利要求1所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述S波段高功率微波源相（1）包括激励源（101）、固态功放器（102）、速调管（103）、馈线（104）、电源（105）和冷却器（106）；
所述激励源（101）、所述固态功放器（102）、所述速调管（103）和所述馈线（104）依次连接，所述电源（105）和所述速调管（103）连接；
所述冷却器（106）用于向所述S波段高功率微波源相（1）提供风冷或水冷功能。
3.根据权利要求2所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述脉冲功率监测系统（2）包括微波源相监测系统（201）和辐照场监测系统（202），所述微波源相监测系统（201）和所述辐照场监测系统（202）均与计算机（203）连接；
所述微波源相监测系统（201）用于监测所述S波段高功率微波源相（1）发出的S波段高功率微波脉冲信号波形参数和频域参数；
所述辐照场监测系统（202）用于监测所述生物支撑平台（3）的S波段高功率脉冲电场强度。
4.根据权利要求3所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述微波源相监测系统（201）包括波导耦合器（2011）、第一衰减通道（2012）、功分器（2013）、第一检波器（2014）、示波器（2015）和频谱仪（2016）；
所述波导耦合器（2011）和所述S波段高功率微波源相（1）连接，所述波导耦合器（2011）连接有发射天线（2017），所述波导耦合器（2011）和所述第一衰减通道（2012）通过射频电缆通信连接，所述第一衰减通道（2012）和所述功分器（2013）连接，所述功分器（2013）的一路与所述第一检波器（2014）连接，所述第一检波器（2014）和所述示波器（2015）连接，所述功分器（2013）的另一路与所述频谱仪（2016）连接。
5.根据权利要求4所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述辐照场监测系统（202）包括接收天线（2021）、第二衰减通道（2022）、第二检波器（2023）和功率计（2024）；
所述接收天线（2021）设置在所述生物支撑平台（3）上，所述接收天线（2021）和所述第二衰减通道（2022）连接，所述第二衰减通道（2022）和所述功分器（2013）连接，所述功分器（2013）的一路与所述第二检波器（2023）连接，所述第二检波器（2023）和所述示波器（2015）连接，所述功分器（2013）的另一路与所述功率计（2024）连接。
6.根据权利要求5所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述发射天线（2017）为采用承受高功率的波导喇叭天线，且所述发射天线（2017）的工作频段为2350-2550MHz，所述接收天线（2021）为采用承受高功率的开口波导天线，且所述接收天线（2021）的工作频段为2350-2550MHz。
7.根据权利要求1所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述生物支撑平台（3）包括生物承载台（301）、升降杆（302）和旋转盘（303）；
所述生物承载台（301）通过若干个所述升降杆（302）设置在所述旋转盘（303）上，所述旋转盘（303）的底部设置有设置在所述微波暗室（4）内的旋转电机；
所述生物承载台（301）为圆形台，且所述生物承载台（301）上铺设有吸波毯。
8.根据权利要求7所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述微波暗室（4）包括屏蔽壳体（401）、高架地板（402）、高功率吸波层（403）和吸波走道（404）；
多个所述屏蔽壳体（401）形成辐照屏蔽空间，所述高架地板（402）设置在该辐照屏蔽空间内部，所述辐照屏蔽空间和所述高架地板（402）上均设置有所述高功率吸波层（403），所述吸波走道（404）设置在所述高架地板（402），且所述吸波走道（404）形成通向所述生物支撑平台（3）的路径；
所述高功率吸波层（403）为采用蜂窝型耐功率材料制备的吸波层。
9.根据权利要求8所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统，其特征在于：所述微波暗室（4）内设置有视频摄像头（5）和红外成像仪（6）。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种S波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、S波段高功率微波脉冲辐照：
将待辐照生物放置在生物承载台（301）上，并通过旋转电机驱动旋转盘（303），使生物承载台（301）上的待辐照生物跟随旋转至所需角度，接着通过升降杆（302）伸长或收缩至所需高度，使生物承载台（301）上的待辐照生物调节至所需高度，然后S波段高功率微波源相（1）启动，激励源（101）输出初级S波段微波信号，经过固态功放器（102）提供给速调管（103），经过速调管（103）放大输出所需的S波段高功率微波脉冲信号；
B、微波源相监测：
S波段高功率微波源相（1）产生的S波段高功率微波脉冲信号经传输波导传输至波导耦合器（2011），波导耦合器（2011）耦合端经第一衰减通道（2012）输出至功分器（2013），功分器（2013）一路经第一检波器（2014）传输至示波器（2015），第一检波器（2014）通过示波器（2015）监测S波段高功率微波脉冲信号波形参数，功分器（2013）另一路传输至频谱仪（2016），频谱仪（2016）监测S波段高功率微波源相（1）的频域参数，并由计算机（203）实时显示参数；
C、辐照场监测：
S波段高功率微波源相（1）通过波导耦合器（2011）和发射天线（2017）发射出S波段高功率微波脉冲电场，接收天线（2021）接收到发射天线（2017）发射出的S波段高功率微波脉冲电场，经过第二衰减通道（2022）传输至功分器（2013），功分器（2013）一路经过第二检波器（2023）输入到示波器（2015），示波器（2015）电压值转换为微波脉冲功率密度或电磁场强值，并由计算机（203）实时显示，功分器（2013）另一路输入功率计（2024），功率计（2024）对第二检波器（2023）的灵敏度进行标定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311821124.1A CN117665052A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311821124.1A CN117665052A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117665052A true CN117665052A (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=90075204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311821124.1A Pending CN117665052A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117665052A (zh) |
-
2023
- 2023-12-27 CN CN202311821124.1A patent/CN117665052A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108132390B (zh) | 一种提升混响室内场强和模拟复合场电磁环境的方法及系统 | |
| WO2018045964A1 (zh) | 功率调节方法、装置以及人体安检设备 | |
| Salleh et al. | Development of antipodal Vivaldi antenna for microwave brain stroke imaging system | |
| CN114034950B (zh) | 基于混响室的航天无源产品电磁泄漏度测试系统及方法 | |
| US4162500A (en) | Ridged waveguide antenna submerged in dielectric liquid | |
| EP0171620B1 (en) | Microwave-heating apparatus | |
| US8971998B2 (en) | Systems and methods for multispectral scanning and detection for medical diagnosis | |
| Chaturvedi | Microwave, Radar & RF Engineering | |
| CN117665052A (zh) | 一种s波段高功率脉冲电场生物辐照监测系统及控制方法 | |
| Hill et al. | High-power vacuum window in WR10 | |
| CN113589273A (zh) | 毫米波/红外主被动成像探测装置和方法 | |
| Hwang et al. | Shielding effectiveness measurement with wide dynamic range for a small enclosure in a nested reverberation chamber | |
| CN109254207B (zh) | 一种线缆电磁辐射分析方法及系统 | |
| CN211653013U (zh) | 高辐射场强试验系统 | |
| Mingle et al. | Bidirectional Leaky-Wave Antenna Based on Dielectric Image Line for Remote Vital Sign Detection at mm-Wave Frequencies | |
| CN220493947U (zh) | 一种凸面反射式混响室动物全身暴露系统 | |
| CN113852214A (zh) | 无线能量传输系统 | |
| Hill et al. | The thermal and spatial resolution of a broad-band correlation radiometer with application to medical microwave thermography (short paper) | |
| US8812084B1 (en) | Systems and methods for multispectral scanning and detection for medical diagnosis | |
| Kawahata et al. | Broadband multichannel radiometer for ECE measurements on KSTAR | |
| Anderson et al. | Feasibility of focused microwave array system for tumour irradiation | |
| Wilson et al. | Space efficient system for small animal, whole body microwave exposure at 1.6 GHz | |
| Chaturvedi | Introduction to Microwaves | |
| Belov et al. | Software and hardware complex for investigation of meteorological radar echo | |
| Ustuner et al. | A method for evaluating the shielding effectiveness of small enclosures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |