ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2017, № 2 · БИОМЕДИЦИНСКАЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКА

Методы ближнепольной резонансной СВЧ диагностики биологических тканей

К.П. Гайкович1, А.И. Смирнов2, Д.В. Янин2

1 Институт физики микроструктур Российской академии наук Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Россия
2 Институт прикладной физики Российской академии наук, Россия
Полный текст (PDF) УДК 621.371+537.87 EDN YHVIMH

Аннотация

Предложены методы ближнепольной СВЧ диагностики подповерхностных диэлектрических неоднородностей миллиметрового и субмиллиметрового масштаба c использованием резонансных датчиков на основе цилиндрического конденсатора. В одном из этих методов предлагается использовать систему датчиков с разными глубинами зондирования, а в другом измерения проводятся одним зондом, но на нескольких уровнях над поверхностью исследуемой среды. Методы основаны на решении полученных интегральных уравнений, связывающие вариации емкости зондов, определяемые из резонансных характеристик датчика, с пространственным распределением неоднородностей комплексной диэлектрической проницаемости в среде.

  • обратные задачи рассеяния
  • томография
  • голография
  • диэлектрик
  • неоднородные среды
  • ближнепольная СВЧ диагностика
Abstract (in English)

Methods of near-field microwave diagnostics of subsurface inhomogeneities with the use of resonance probes based on cylinder capacitors are proposed. The first method uses the system of probes with different sounding depths; the second is based on measurements with a single probe at several altitude levels above the surface of the sounded medium. Method are based on the solution of obtained integral equations that represent expressions between capacity variations of probes that are determined by resonance parameters of probes and the spatial distribution of the complex permittivity of inhomogeneities in a medium.

Для цитирования

Гайкович К.П., Смирнов А.И., Янин Д.В. Методы ближнепольной резонансной СВЧ диагностики биологических тканей // Журнал радиоэлектроники. – 2017. – № 2.

Литература

  1. Янин Д.В., Галка А.Г., Костров А.В., Смирнов А.И., Стриковский А.В., Кузнецов И.В. Подповерхностная диагностика квазиодномерных неоднородностей методом резонансного ближнепольного СВЧ-зондирования // Известия вузов. Радиофизика, т.57, №1, с. 35-47, 2014.
  2. Янин Д.В., Галка А.Г., Смирнов А.И., Костров А.В., Стриковский А.В. Резонансная ближнепольная СВЧ-диагностика неоднородных сред // Успехи прикладной физики, т.2, №6. c. 555-570, 2014.
  3. Gaikovich K.P. Subsurface Near-Field Scanning Tomography // Physical Review Letters, vol. 98, no. 18, pp. 183902 (1-4), 2007.
  4. Gaikovich K.P., Gaikovich P.K. Inverse problem of near-field scattering in multilayer media // Inverse Problems, vol.26, no. 12, pp.125013, 2010.
  5. Gaikovich K.P., Gaikovich P.K., Maksimovitch Ye.S. and Badeev V.A. Pseudopulse near-field subsurface tomography // Phys. Rev. Lett., vol.108, no.16, pp.163902, 2012.
  6. Gaikovich K.P., Gaikovich P.K., Maksimovitch Ye.S., Badeev V.A. Subsurface near-field microwave holography // IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol.9, issue 1, pp. 74-82, 2016.
  7. Gaikovich K.P., Gaikovich P.K., Maksimovitch Ye.S, Smirnov A.I., Sumin M.I. Dual regularization in non-linear inverse scattering problems // Inverse Problems in Science and Engineering vol. 24, no. 7, pp. 1215-1239, 2016.
  8. Янин Д.В., Галка А.Г., Смирнов А.И., Костров А.В. Диагностика подповерхностных неоднородностей среды квазистатическими электрическими полями резонансных СВЧ-зондов. // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал, 2016, № 1. URL http://jre.cplire.ru/jre/jan16/17/text.pdf