基于准晶体的圆形微带贴片天线及其用于乳腺癌检测的人工磁导体

讨论了基于准晶体的人工磁导体 (AMC) 圆形微带贴片天线用于肿瘤检测的设计与仿真。首先设计了工作于 $2.45 \, \text{GHz}$ 的圆形微带贴片天线。通过引入 AMC 可避免表面波，提高天线性能。本文提出一种 novel 技术，用于更聚焦地检测乳腺组织中的恶性肿瘤。准晶体可将电磁波在狭小方向上传输。将大小为 $3 \, \text{mm}$ 的肿瘤置于乳腺 phantom 模型中的特定位置 $(0,0,10)$。我们的目标是该模型能够识别肿瘤的确切位置或最近的坐标。在无准晶体时，在肿瘤位置 $(0,-4,30)$ 处测得的散射参数 $S_{11}$ 和 $S_{22}$ 分别为 $-10.30 \, \text{dB}$ 和 $-9.15 \, \text{dB}$。结果在每个阶段与无准晶体的贴片天线进行比较。准晶体模型仿真后，$S_{11}$ 和 $S_{22}$ 参数在肿瘤位置 $(-1, -1, 13)$ 处分别改善至 $-10.02 \, \text{dB}$ 和 $-9.37 \, \text{dB}$。该模型的总比吸收率 (SAR) 为 $0.139 \, \text{W/kg}$。因此，该模型高度生物兼容，可安全应用于人体。