Homework Laboratorio Bioelettromagnetismo

Corso di bioelettromagnetismo - A.A. 2018/2019

Laboratorio informatico - esperienza n° 1

Realizzare il modello di una antenna a mezz’onda fatta di rame che operi nell’intorno della frequenza del Wi-Fi (2.4GHz).

Se ne simuli il comportamento nell’intervallo di frequenze 1 – 3 GHz e se ne valutino i parametri in termini di direttività, guadagno e solido di irradiazione a 2.4 GHz.

Laboratorio informatico - esperienza n° 2

Realizzare un modello anatomico semplificato composto solo di testa (una sfera di raggio 12cm) e tronco (cilindro di raggio 20cm e altezza di 132cm).

Si assuma il materiale biologicamente omogeneo e caratterizzato dai seguenti parametri:

• Permeabilità magnetica pari a quella del vuoto, permettività dielettrica relativa εr = 43.
• Conducibilità elettrica pari a 0.99 S/m, densità di massa pari a 990 Kg/m³.
• Conducibilità termica 0.293 W/K/m, capacità termica 3.5 kJ/K/kg.
• Coefficiente di flusso sanguigno 9100 W/K/m³, tasso metabolico basale 1620 W/m³.
• Per il volume d’aria conducibilità termica 0.03 W/K/m, capacità termica 1.005 kJ/K/kg e densità di massa pari a 0.0001 Kg/m³.

Si irraggi il modello nell’intervallo di frequenze 10 – 100 MHz con un’onda piana polarizzata linearmente e verticale al suolo e con valore di campo elettrico E_RMS pari a 6 V/m (si veda la figura per l’orientazione).

• A) Si trovi a che frequenza si trova il valore massimo di SAR (si campioni il fenomeno ad intervalli di 10MHz e si calcoli il SAR mediato su 10g di tessuto).
• B) Ripetere l’esperienza con campo elettrico polarizzato orizzontalmente al suolo e commentare i risultati rispetto al caso precedente.
• C) Risolvere l’equazione del bio-calore usando lo “steady state thermal solver” per il valore di frequenza del caso più sfavorevole trovato al punto a). Ripetere l’esperienza innalzando a 60V/m il campo elettrico dell’onda piana incidente.

RMS Elena Crepaldi, nm 1136533

Esperienza laboratorio informatico

Bioelettromagnetismo – esperienza laboratorio

Esperienza n.1

Modello di una antenna a mezz’onda fatta di rame che opera nell’intorno della frequenza del Wi-Fi (2.4GHz), con comportamento simulato nell’intervallo di frequenze 1 – 3 GHz.

Valutazione di direttività, guadagno e solido di irradiazione.

Direttività

La direttività di un’antenna in una certa direzione è il valore massimo della superficie di radiazione; ne consegue che essa è il rapporto tra