Modelling of human eye exposure to millimetre waves

Thumbnail Image

Files

master_Heinonen_Juhani_2016.pdf (23.39 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2016-10-31

Department

Major/Subject

Sähköfysiikka

Mcode

S3014

Degree programme

Elektroniikka ja sähkötekniikka

Language

en

Pages

38 + 7

Series

Abstract

The objective of this thesis was to resolve how very high frequencies (6-100 GHz) affect the absorption of electromagnetic waves in human face. In addition to the frequency range, the effect of vertical versus horizontal polarisation was taken into account. The model used in the simulations has smaller voxel size (100 microm) than any other model used in this kind of simulations. The calculations were done with FDTD method using Yee's algorithm and the resulting data gives each voxel a power density value which is interpolated in a multitude of ways to express the results in a meaningful way. The main outcome in this thesis was that the absorbed power density can be greater than the incident power density due to refections and the effect of polarisation can be threefold in these results.

Tämän työn tarkoituksen oli tutkia korkeiden taajuuksien (6-100 GHz) vaikutusta sähkömagneettisten aaltojen tehon absorboitumiseen ihmisen naamassa. Leveän taajuuskaistan lisäksi myös vaaka- ja pystysuuntaisten polarisaatioiden vaikutus otettiin huomioon. Simuloinnissa käytetyn mallin vokselikoko (100 microm) on pienin tähänastisista samankaltaisista simulaatioista. Laskenta suoritettiin FDTD-menetelmällä käyttäen Yee:n algoritmia, millä laskettiin jokaiselle vokselille tehotiheysarvo. Tuloksissa edellä mainittuja tehotiheyksiä on interpoloitu usealla eri tavalla riippuen siitä, mitä vaikutuksia halutaan esittää ja millä tavalla. Työn keskeisimmät tulokset ovat että absorboitunut tehotiheys tiettyä pinta-alaa kohden voi olla suurempi kuin kyseiselle pinta-alalle tuleva tehotiheys johtuen sähkömagneettisten aaltojen heijastumisesta naaman pinnan muodoista sekä lisäksi pelkän polarisaation vaikutus yksittäisessä tapauksessa voi olla jopa kolminkertainen.

Description

Supervisor

Laakso, Ilkka

Thesis advisor

Laakso, Ilkka

Keywords

5G, health effects, human eye, SAR, FDTD

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201611025406

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC