一种吞入式胶囊监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种吞入式胶囊监测装置，其包含壳体，其内部具有天线组件、控制模块、采样模块、供电模块，其中，天线组件包含第一层，及与第一层平行设置的第二层；所述采样模块间隔的采样被监测物(温度)并将采样信息反馈至连接的控制模块，控制模块接收该采样信息并将其转换后输出至天线组件，所述天线组件接收控制模块传输的信息并将其传输接收装置。这样的设计，吞入式胶囊监测装置体积小，其内部配置小型化的天线，并且将包含芯片的控制模块、供电模块、天线组件等集成到胶囊里面，工作时对被检测物的温度进行监测并实时的向外传输。该装置工作时其数据传输的损耗低,另外，天线组件使用FR4板材，以降低天线总成本。

【技术实现步骤摘要】
一种吞入式胶囊监测装置
本专利技术涉及一种监测装置，具体的涉及一种吞入式胶囊体温监测装置。
技术介绍
无线信息技术的迅猛发展，给人类生活方式及信息获取手段等带来了数次变革。当前，无线信息技术在国民经济中占据了十分重要的地位。同样地，在生物医疗领域中，基于移动互联、无线医疗设备、大数据等新一代技术正在快速颠覆医疗领域的现状，在迅猛发展的医疗领域，这些技术与商业模式的结合正在全面颠覆以往对医疗的认知结构、文献[谢翔,张春,王志华.生物医学中的植入式电子系统的现状与发展.电子学报,vol.32,no.3,pp.462–467,2004]。无线数据传输在生物医疗中是指将天线植入被监测物的内部，利用植入天线将采集的数据发射出去，通过体外天线接收数据以监测被监测物的健康状况(如体温、心率等)。因此植入式天线是无线数据传输的关键部件之一，因为植入式天线的尺寸、工作效率、频率、极化等对会对收发链路有很大的影响，从而影响植入式设备的传输距离与工作时限。由于植入式天线结构紧凑，被监测物体内部组织结构复杂，且具有高介电常数、非均匀、高损耗等特性，并且在设计过程中需要考虑天线的尺寸、工作带宽、辐射效率、系统兼容性、被监测物安全等因素，因此如何设计高性能的小型化植入式天线是目前的研究难点和热点文献[1，陈卫红杨益民叶树明，小动物监测的植入式低功耗无线系统研究，传感器与微系统，vol.31,no.4,pp.60–62,2012.；2，吴昊.植入式微小型天线设计.中国科学院大学硕士学位论文，2013.]。Z.Duan、文献[Z.Duan,Y.X.Guo,R.F.Xue,M.Je,andD.L.Kwong,“Differentially-feddual-bandimplantableantennaforbiomedicalapplications,”IEEETrans.AntennasPropag.,vol.60,no.12,pp.5587–5595,Dec.2012.]团队研究了一款差分的双频植入式天线，该天线工作频率为433.9MHz和542.4MHz，接近于402-405MHz的MICS(医疗植入通信服务)频段，通过产生两条电流路径实现双频工作模式。该天线尺寸为27mm×14mm×1.27mm，对于被监测物而言其植入的应用背景尺寸显然过大。该团队改进了植入式天线、文献[Z.Duan,Y.X.Guo,M.Je,andD.L.Kwong,“DesignandinVitroTestofaDifferentiallyFedDual-BandImplantableAntennaOperatingatMICSandISMBands”,IEEETrans.AntennasPropag.,vol.62,no.5,pp.2430–2439,May2015.]，通过加载短路钉，在地上大面积开槽的方式实现小型化，同样实现了小型化，并且进行了天线共形后的性能测试。但是此种方法带来了一些劣势，加载短路钉的方式不仅提高了加工上的成本，而且会对前端射频电路产生影响。并且地上开槽会引起能量的泄露，受电路的影响较大，会造成性能的不稳定。F.Merli、文献[F.Merli,L.Bolomey,J.-F.Zürcher,G.Corradini,E.Meurville,andA.K.Skrivervik,“Design,realizationandmeasurementsofaminiatureantennaforimplantablewirelesscommunicationsystems,”IEEETrans.AntennasPropag.,vol.59,no.10,pp.3544-3555,Oct.2011.]提出的共形的双频天线，工作于MedRadio(401–406MHz)频段和ISM频段(2.4-2.5GHz)。该天线类似于PIFA天线，增益分别为-28.8dBi和-18.5dBi，受周围电路的影响比较小，但是该天线融合到胶囊内，导致胶囊规格达到32.1mm×10mm，尺寸太大。文献[RupamDas,andHyoungsukYoo,“AWidebandCircularlyPolarizedConformalEndoscopicAntennaSystemforHigh-SpeedDataTransfer”,IEEETrans.AntennasPropag.,vol.65,no.6,pp.2816–2826,Apr.2017]R.Das提出的圆极化共形天线，该天线工作于915MHz，通过在辐射贴片和地上开槽并利用两长臂实现小型化。该天线共形后尺寸仅有66.7mm3，理论上融入到胶囊内设计规格为26mm×11mm，但是其稳定性方面有待进一步的改进。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术目的是：提出一种吞入式胶囊监测装置。其在对被检测物的温度进行监测并将采样的信息(如温度信息)实时的传输至匹配的接收装置，该胶囊检测装置体积小，成本低。为了实现上述目的，专利技术采用如下的技术方案：一种吞入式胶囊监测装置，其特征在于，包含壳体，其内部包含天线组件、控制模块、采样模块、供电模块，其中，所述天线组件包含第一层，及与第一层平行设置的第二层；所述采样模块间隔的采样被监测物的信息并将采样信息反馈至连接的控制模块，所述控制模块接收所述采样模块反馈的采样信息并将其转换后输出至天线组件，所述天线组件接收所述控制模块传输的信息并向外传输。优选的，该壳体包含聚醚醚酮材质或亚力克材质的呈胶囊状，所述天线组件的阻抗与控制模块的芯片的输出阻抗共轭匹配，所述天线组件接收所述控制模块传输的信息并传输至匹配连接的接收装置。这样胶囊的尺寸为11mm(直径)×16mm(长度)，满足被监测物对尺寸的要求。优选的，该第一层包含第一偶极子，所述第一偶极子沿中线左右对称，所述第一层包含第一端部，第二端部；第二层包含第二偶极子，所述第二偶极子沿中线左右对称，所述第二层包含第三端部，第四端部，所述第三端部电性连接第一端部，所述第四端部电性连接第二端部，所述第二层的中间部还包含条状的寄生条。优选的，该第二偶极子的宽度大于所述第一偶极子的宽度。优选的，该寄生条的宽度大于所述第二偶极子的宽度。优选的，该寄生条的宽度与第二偶极子宽度的比值介于1.2～5.0。优选的，该采样模块包含基板,传感器，所述传感器安装于基板的一侧。优选的，该传感器与壳体间涂上热导材料。优选的，该采样模块配置于监测装置的一端部，所述天线组件配置于监测装置的另一端部；所述供电模块包含储能电池。优选的，该采样模块的基板与天线组件平行。与现有技术相比，本专利技术的优点是：本专利技术提出的吞入式胶囊检测装置，其内部具有小型化的天线，并且将芯片、电源模块、天线模块等集成到胶囊里面，保证元器件的布局对整体电路性能不造成影响，该胶囊检测装置对被检测物的温度进行监测以及实时传输。其数据传输的损耗低。胶囊检测装置的尺寸小满足被检测物的要求。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：图1是本专利技术实施例监测装置的功能模块示意图；图2a本专利技术实施例监测装置的天线的第一层结构示意图；图2b本专利技术实施例监测装置天线的第二层结构示意图；图3是本专利技术实施例监测装置的发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吞入式胶囊监测装置，其特征在于，包含壳体，其内部包含天线组件、控制模块、采样模块、供电模块，其中，所述天线组件包含第一层，及与第一层平行设置的第二层；所述采样模块间隔的采样被监测物的信息并将采样信息反馈至连接的控制模块，所述控制模块接收所述采样模块反馈的采样信息并将其转换后输出至天线组件，所述天线组件接收所述控制模块传输的信息并向外传输。

【技术特征摘要】
1.一种吞入式胶囊监测装置，其特征在于，包含壳体，其内部包含天线组件、控制模块、采样模块、供电模块，其中，所述天线组件包含第一层，及与第一层平行设置的第二层；所述采样模块间隔的采样被监测物的信息并将采样信息反馈至连接的控制模块，所述控制模块接收所述采样模块反馈的采样信息并将其转换后输出至天线组件，所述天线组件接收所述控制模块传输的信息并向外传输。2.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述壳体包含聚醚醚酮材质或亚力克材质的呈胶囊状所述天线组件的阻抗与控制模块的芯片的输出阻抗共轭匹配，所述天线组件接收所述控制模块传输的信息并传输至匹配连接的接收装置。3.如权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述第一层包含第一偶极子，所述第一偶极子沿中线左右对称，所述第一层包含第一端部，第二端部；第二层包含第二偶极子，所述第二偶极子沿中线左右对称，所述第二层包含第三端部，第四端部...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昌荣，张钰狄，刘学观，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32