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本文主要研究1800 MHz矩形波导辐照系统和横电磁波(TEM)小室辐照系统对培养皿中的细胞层做辐照实验时,如何提高辐照均匀度的问题。 首先,利用基于时域有限差分(FDTD)方法的 XFDTD软件建立了矩形波导辐照系统、TEM小室辐照系统和培养皿模型。其次,对不同实验条件矩形波导辐照系统进行仿真,分析并计算了细胞比吸收率(SAR)分布均匀度及其特点。基本辐照系统的仿真说明,细胞层靠近激励源一侧SAR值较大,远离激励源一侧SAR值较小,培养皿处于E极化和H极化下细胞层的SAR值分别由磁场和电场起主要作用。根据这些特点,为了提高SAR分布均匀度,采用对称端口、旋转矩形波导和沿波导宽边和窄边调整培养皿位置的优化方法,得到了辐照单个培养皿的矩形波导中,细胞层最佳SAR分布均匀度的设计。为了进一步验证本文的优化方法对实际系统的适用性,又对实用的多培养皿矩形波导辐照系统和TEM小室辐照系统进行了仿真,检验了既定方法对多培养皿中细胞层SAR分布均匀度的优化效果。 单培养皿矩形波导辐照系统细胞层SAR分布相对标准偏差(RSD)在E极化和H极化下分别为33.27％和35.24%,当采用对称端口、矩形波导旋转6度、培养皿由中心分别沿宽边和窄边移动19.5 mm和2.75 mm时,SAR分布RSD为18.45%。多培养皿矩形波导辐照系统E极化下SAR分布RSD为32.77%,采用与单培养皿矩形波导相同的方法后SAR分布RSD为18.45%。TEM小室辐照系统培养皿处于E极化和H极化下细胞层SAR分布RSD分别为71.73%和42.12%,当对TEM小室旋转27.5度时,其RSD为22.07%。由仿真结果可以看出,本文的优化方法有助于提高细胞层SAR分布均匀度。