作者：AndreaSani、AkramAlomainy、YangHao
作者单位：英国，伦敦大学，玛丽皇后学院，电子工程与计算机科学学院
研究意义：
基于时域有限差分法对胃、膀胱和心脏植入物的辐射特性进行了数值研究。分别在医学植入通信服务(MICS)和工业、科学和医学无线电波段进行模拟，使用三种不同的数字非同质人类幻影(两男一女模型)。数值分析表明，无线植入物的辐射性能与植入物的位置以及被试的身体质量指数密切相关。结果突出了重要性。在设计无线植入物时的受试者特定建模。以MICS应用为例，提出了左心室无线植入体与离体基站通信的链路预算计算方法。研究表明，由于人体组织的存在，无线植入物的天线辐射趋向于定向，因此通信链路中的信噪比强烈地依赖于人体相对于基站的方向。
工作内容及方向：
计算方法：FDTD；
分析辐射特性，人体各部位以及不同个体对辐射的影响，以及产生结果的原因（电导率介电常数）；
分析体内外通信的信噪比（SNR）
植入大体型男性左心室的噪声损耗
自由空间基站接收
分析方法，1、辐射最小的方向测试，2、测试辐射最大的方向；
方法以及理论原理：
FDTD，步进网格设置：dx=dy=dz=4mm；时间间隔：dt=2.22ps;
计算波传播进入人体组织时吸收的功率百分比；选择损耗大的人体模型中损耗最大的组织部位作为测试环境；
体内无线信号损耗计算：源辐射别计算自由空间（Pfs）与植入体内(Pbody)时的功率，
η=Pbody/Pfs;
实际植入天线，添加了绝缘层；
文章中发现、贡献、指标以及结论：
总结了人体各个组织在两个频率（MHz和MHz）下的电导率以及介电常数；
天线在胃里的辐射损耗比在膀胱和心脏里小；
在MHz处胃的电导率比膀胱和心脏低，电导率越高损耗越大。
通过比较，挑选体型大的男性来测试通信链路，原因：
体型小的损耗小；
女性包含更少的高电导率组织，例如体脂率高，脂肪电导率比肌肉低，男性对辐射损耗普遍更大；
MICS标准带宽限制为KHz（完整的上下行会话链路），采用半双工；
通信链路
考虑热噪声密度、基站噪声功率，最后得出N的值；
失配因子：（1-
Sii
2）
SNR与通信距离：
全波长环天线：输入功率-10dBm时，可以保证10m内覆盖°；输入功率为-20dBm时，范围缩小到4m；
半波长天线，分别为6m和2m；
参数获取：
EIRP：从参考文献[35]ITU-R得到的建议值；
Pt：最大输入功率，公式（4）获取；
Gimp：植入天线辐射增益；
Gant/Gr：接收天线增益，取2dBi；
PL(d0)：在距离为d0的路径损耗值；
n：功率随距离衰减的速度。环境越复杂，n值越大。
文章中的错误：
Fig.2图顺序不对；
Fig.8信噪比SNR的单位错误，图中坐标是Bd，正确的是dB。
[1]A.Sani,A.Alomainy,andY.Hao,“Numericalcharacterizationandlinkbudgetevaluationofwirelessimplantsconsideringdifferentdigitalhumanphantoms,”IEEETrans.Microw.TheoryTech.,vol.57,no.10,pp.–,,doi:10./TMTT...
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