随着现代生活环境的恶化和生活方式的变化,肿瘤发病率逐年升高,乳腺癌作为其中的一种已成为威胁女性健康的最致命杀手之一。传统诸如手术、放疗、化疗这些方法尽管取得了较快发展,但治疗费用高,治疗过程对患者损伤大,治疗效果停滞不前。肿瘤微波热疗作为一种比较有效的治疗手段正被大力发展。该方法具有微创性,毒副作用小并且安全有效,对于提高患者的生存率和生活质量起着非常大的作用。首先设计了一款高效微波热疗系统。该系统工作在433MHz,由功率源、辐射器、人体体模及匹配介质层、馈电网络等部分构成。该系统采用环形微带阵列天线作为辐射器。利用传输矩阵法优化设计了一款人体等效模型多层匹配介质层。通过优化发射和接收天线之间的功率传输效率得到靶向治疗所需的最优激励分布。仿真和实验测试结果表明,该系统使得能量高效地耦合到了目标区域,具有较高能源利用率。此外该系统具备单肿瘤及多肿瘤情况下的聚焦功能,显示了该微波热疗系统良好的靶向聚焦治疗特性。其次对人体乳房进行物理建模,针对高脂肪型乳房对比分析了不同单元排布方式下阵列的聚焦性能。之后针对浓稠型乳房设计了一款工作在2.45GHz的靶向热疗天线系统。对乳房及匹配介质等效体模进行设计和配制,采用功率传输效率最大法优化得到靶向治疗的最优激励分布并设计馈电网络,最后进行系统搭建并对目标靶点焦平面归一化SAR进行实测。仿真与实测结果显示了所设计的靶向天线系统精确的靶向聚焦能力。