Сфокусированные антенны в задачах медицинской радиотермометрии
7
Очевидно, что в радиотермометрии использование апертур подоб-
ных размеров невозможно. При реализуемых размерах апертуры и глу-
бине расположения точки фокусировки (размер апертуры
2 0, 2 м,
L
0,05 м
zf
) эффекта фокусировки в продольном направлении не
наблюдается даже при небольших значениях коэффициента затухания
(рис. 4). В связи с этим использовать фокусировку эффективно толь-
ко в поперечном (параллельном апертуре) направлении. В продольном
же направлении при указанных значениях потерь фокусировка будет
отсутствовать.
Рис. 4.
Возможность фокусировки в средах с потерями:
а
— распределение поля в направлении вдоль апертуры;
б
— рас-
пределение поля в направлении, перпендикулярном апертуре;
1
— син-
фазное возбуждение;
2
— сфокусированное возбуждение;
0, 3
м;
2 0, 2
L
м;
0, 05
zf
м;
8, 3
1/м;
78,8
рад/м (кортикальная кость)
Коэффициент усиления
.
Коэффициент усиления (КУ), пропор-
циональный коэффициенту направленного действия (КНД), линей-
ной антенны с равномерным амплитудным распределением в дальней
зоне в среде без потерь составляет величину, равную
2
L
, а следова-
тельно, напрямую зависит от размеров апертуры и длины волны.
Коэффициент усиления, определяемый согласно выражению (8),
также будет зависеть от размеров апертуры и частоты, однако при
реализуемых в радиотермометрии размерах апертуры и используе-
мом частотном диапазоне максимально достижимые значения КУ не
превышают нескольких единиц (рис. 5,
а
,
б
). Кроме того, существует
оптимальный размер апертуры, зависящий от вида ткани, частоты
измерения и глубины расположения точки фокусировки, обеспечи-
вающий максимальное значение КУ. Исследования показывают, что
оптимальные размеры линейной апертуры находятся в диапазоне
3…14 см. Использование апертур с размерами больше оптимального
будет приводить к снижению достижимого значения КУ.
