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随着科学技术的迅猛发展和人们生活水平的大幅提高，手机的持有量急剧增加，已成为现代社会中不可或缺的信息交换工具。与此同时，手机的电磁辐射是否会对人体健康构成危害也成了人们关注的焦点。手机辐射总功率虽小，但由于在使用时天线距人的头部很近，头部处于近区感应和辐射场范围内，使用时不可避免地受到手机的电磁辐射，足够强的微波辐射可能对人脑组织产生生物学热效应或非热效应，从而构成对人脑的潜在危害。
手机作用于人头模型的场分布研究是一项涉及面很广的课题，其主要原因是：从电磁场理论角度讲，涉及近场问题；从生物学角度讲，人脑各组织间具有极不规则的边界，且各组织又具有不同的电特性和色散特性。这意味着，对该问题的研究需要综合并交叉运用电磁场理论、天线理论、电磁边值问题的数值解法以及生物医学方面的知识。
本论文的主要研究工作包括：首先对时域有限差分法的基本原理和要点作了归纳。其次，建立一个准确、客观的人脑模型。在讨论人脑模型的建立原则的基础上着重阐述由MRI人体解剖图获得FDTD法结构模型和电磁模型的过程。接着研究移动通信系统中的天线，本文以平面倒F天线为例，在1800MHz和900MHz下模拟计算了平面倒F天线的辐射方向图，结果表明，频率高的天线场强大。最后，在建立人脑结构模型和电磁模型的基础上，用FDTD法对手机作用于人脑的场分布进行了仿真计算。