Aktive antenner for ultrabredbånd-radar til deteksjon av brystkreft

Abstract

Motivasjonen for denne oppgaven er en aktiv, smertefri og ufarlig metode for deteksjon av brystkreft ved bruk av ultrabredbånd mikrobølgeradar. Montering av lavstøyforsterker direkte etter mottakerantennen har en positiv effekt på signal-til-støyforholdet i radar-systemet, og en vesentlig del av oppgaven er å måle lavstøyforsterkeren gir. Grunnleggende teori om mikrobølger, antenner, forsterkere, støy og ultrabredbåndssystemer presenteres. Målesystemet som benyttes blir delvis karakterisert og tre radarsystemer blir presentert, monostatisk radar, bistatisk radar og bistatisk radar med tilkoplet lavstøyforsterker.

De tre radarsystemene og deres evne til å detektere metalliske plan- og kulereflektorer ble så målt og vurdert. Alle radarsystemene detekterte planreflektoren på 37x40mm, men bare det monostatiske systemet klarte å detektere kulereflektoren med radius 15mm. Det skyldes blant annet at de bistatiske systemene har lenger signalvei, og en omfattende justering av systemene bør utføres for å redusere denne.

Monteringen av aktivt element fikk mindre effekt enn forventet, trolig fordi cross-talk mellom sender- og mottakerantenne var så stor at forsterkeren gikk i metning. Det kan i såfall kompenseres med å sende mindre effekt, men vil ikke være en ideell løsning. Til tross for dette, er tilsynelatende faseinformasjonen i signalet beholdt, slik at man har fått resultater av målingene som er gjort med forsterkeren. Det skal dog ikke utelukkes at man fått større utbytte dersom forsterkeren hadde operert i sitt egentlige operasjonsområde.