Метод повышения помехозащищенности радиотермографии биологических объектов путем вычитания токов в приемных контактных антеннах с учетом взаимодействия этих токов

 

Ю. Н. Барабанен, К. М. Бограчев

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова Российской академии наук, 125009, Москва, ул. Моховая 11, корп.7

 

 Статья поступила в редакцию 30 сентября 2018 г.

 

Аннотация. Предложен метод повышения помехозащищенности радиотермографии биологических объектов. Метод использует  вычитание токов в приемных контактных антеннах, наведенных падающим тепловым электромагнитным излучением из биологического объекта и возможно излучением того же диапазона частот из свободного пространства. Приемные антенны расположены  около поверхности объекта в зоне ее ближнего поля. В общем случае антенны могут быть произвольными телами с заданной комплексной диэлектрической проницаемостью и представлять собой в совокупности, например, дифракционную решетку конечных размеров. Под действием падающего на антенны  электромагнитного теплового излучения из объекта, и возможно из свободного пространства, в них возбуждаются электрические токи. Возбужденные в антеннах токи вследствие волнового взаимодействия антенн являются самосогласованными и удовлетворяют системе уравнений, которая в случае антенн в виде тонких проволочных приемных вибраторов-диполей, настроенных, возможно с малой расстройкой, на половину длины волны в биологическом объекте, упрощается до системы алгебраических уравнений. Показано, что волновое взаимодействие приемных вибраторов-диполей на близких расстояниях, малых по сравнению с их длиной, носит резонансный характер. Вследствие этого разность токов, наведенных в близко расположенных вибраторах-диполях падающим тепловым излучением из биологического объекта, возрастает пропорционально отношению длины вибраторов к расстоянию между ними. Такая же формула применима и в случае, когда токи в полуволновых приемных вибраторах наводятся электромагнитной помехой, падающей из свободного пространства. В результате оказывается, что отношение разности токов в этих вибраторах, наведенных тепловым излучением из биологического объекта,  и разности токов, наведенных электромагнитным излучением из свободного пространства, равно  отношению длины волны в свободном пространстве к длине волны в объекте, что в случае головного мозга человека и гигагерцового диапазона  частот составляет около шести единиц.

Ключевые слова: радиотермография, биологические объекты, помехозащищенность.

Abstract. A method is suggested for improving the immunity for radiothermography of biological objects. The method uses the subtraction of currents in receiving antennas. These currents are excited by thermal radiation of  biological object and probably by the same frequency range radiation from outside of the object.  The receiving antennas are placed near the object surface. Under incidence of  the electromagnetic radiation in antennas are excited electric currents. These excited currents are self consistent because of antennas wave coupling, and satisfy a set of equations which in the case of antennas in the form of thin wire vibrator-dipoles tune   to half wavelength becomes a set of algebraic equations. It is shown that wave coupling between receiving vibrator-dipoles at near distances, small in comparison with their length, has resonant property and therefore the difference of currents excited in such vibrator-dipoles by incident thermal radiation from  biological object increases in the ratio of vibrator-dipole length to distant between them.  The similar formula is applicable also in the case when currents in half wavelength vibrator-dipoles are excited by electromagnetic radiation from outside the biological object, propagating in free space. In result one gets that relation between the difference of currents excited in receiving vibrator-dipoles by biological object thermal radiation and the difference of currents excited by electromagnetic radiation from outside the object is equal to ratio of wavelength in free space to wavelength in the object medium. This ratio in the case of human head brain and GGz radiation frequency range is about 6.

Key words:    radiothermography, biological objects, immunity.

 

Для цитирования:
Ю.Н.Барабаненков, К.М.Бограчев. Метод повышения помехозащищенности радиотермографии биологических объектов путем вычитания токов в приемных контактных антеннах с учетом взаимодействия этих токов. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. № 10. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/oct18/3/text.pdf
DOI 10.30898/1684-1719.2018.10.3