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《四川大学》 2001年
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开口同轴线测量介电常数新方法的研究

张敏  
【摘要】: 介电常数测量是生物电磁学中的重要研究课题之一,对于生物电磁学的发展具有重大意义。本文设计了几种新型开口同轴探头,使其适用于测量腐蚀性化学反应溶液的介电常数;同时对遗传算法用于反演生物组织介电常数的数值方法进行了探讨。 现有的开口同轴线探头抗腐蚀性及测量灵敏度不能满足化学反应介电常数测量的要求,为此本文设计出几种具有保护膜的新型同轴线探头。通过时域有限差分法进行数值模拟分析,并采用吸收边界处理同轴线轴心奇异点,计算出各种探头测量相同溶液的反射系数,根据其测量的灵敏度,选出最优设计;并通过分析所选探头的各种设计参数,如薄膜厚度、内导体伸出长度等的变化对测量结果的影响,找出该探头各参数的最佳范围,使其具有高度灵敏性,以适用于测量化学反应溶液的介电常数。用该探头测量已知介电常数的典型溶液的反射系数,测量结果与计算结果相吻合。 在同轴线用于获取生物组织的介电常数的研究中,为了获得更多的频域信息,采用脉冲作为激励,故数值计算的方法采用基于频域的时域有限差分法,该方法不用将脉冲变为频域问题,可在时域中直接求解,因此极大节约了计算空间,在短时间内可计算完正问题。 本文采用了遗传算法(GA)求解逆问题。遗传算法是一种全局优化算法,具有实现简单、通用性好、鲁棒性强、适用于并行分布处理等特点。研究结果表明:利用GA可有效地反演出生物组织的分层厚度信息和生物组织的某些德拜参数。研究中为模拟实际测量结果,本文对正问题计算结果加入误差后再进行反演,从而找出了误差对反演结果的影响。研究还表明:建立正确的计算模型,找到适合于该电磁问题的适应度函数,是提高计算效率的关键。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:O4-34

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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1 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
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7 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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