微波生物效应照射装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微波生物效应照射装置，包括：穿孔式背敷金属共面波导，包括矩形介质基板，贴设在矩形介质基板的上表面上的信号金属贴片、第一地金属贴片和第二地金属贴片，贴设在矩形介质基板的下表面上的背敷金属贴片，以及包覆在矩形介质基板周侧面上的的包边金属贴片；穿孔式矩形金属波导腔，包括矩形金属波导腔体，同轴射频接头，两同轴射频接头分别插置在穿孔式矩形金属波导腔的两窄侧面上；每一同轴射频接头的一端位于穿孔式矩形金属波导腔的内部并与穿孔式背敷金属共面波导连接，且同轴射频接头的内导体与信号金属贴片接触，同轴射频接头的外导体与包边金属贴片接触；每一同轴射频接头的另一端位于穿孔式矩形金属波导腔的外部。

Microwave biological effect irradiation device

The invention discloses a microwave biological effect irradiation device, which comprises a perforated back-Coated metal coplanar waveguide, a rectangular dielectric substrate, a signal metal patch mounted on the upper surface of the rectangular dielectric substrate, a first metal patch and a second metal patch, a back-Coated metal patch mounted on the lower surface of the rectangular dielectric substrate, and a surrounding rectangular dielectric substrate. Surface-clad metal patches; perforated rectangular metal waveguide cavity, including rectangular metal waveguide cavity, coaxial radio frequency joints, two coaxial radio frequency joints are inserted on two narrow sides of the perforated rectangular metal waveguide cavity; one end of each coaxial radio frequency joint is located inside the perforated rectangular metal waveguide cavity and connected with the perforated back-Coated metal coplanar waveguide, and coaxial radio frequency The inner conductor of the joint contacts with the signal metal patch, and the outer conductor of the coaxial radio frequency joint contacts with the wrapped metal patch. The other end of each coaxial radio frequency joint is located outside the perforated rectangular metal waveguide cavity.

【技术实现步骤摘要】
微波生物效应照射装置
本专利技术涉及一种微波生物效应照射装置，属于微波生物效应领域。
技术介绍
随着现代社会的快速发展，手机、电脑、微波炉、吹风机及电磁医疗设备等电子产品越来越多地出现在人们的生活中，为生活带来巨大便利的同时，其辐射的微波也对人体健康构成了不可忽视的影响。大量的研究结果表明，高强度微波辐照会使生物组织温度升高，而低强度微波辐照对于生物体的非热效应影响如何，目前还存在争议。细胞作为生物体及生命活动的基本组成单位，是一切生命现象的基础。所以微波对于生物体的影响，首先要着眼于微波对组成生物体的细胞的影响。激光共聚焦显微镜、膜片钳等仪器是当前研究细胞的先进分析工具，可以对活体细胞的结构、膜离子通道电流等进行实时动态观察及检测；已经有关于利用上述分析仪器及相应的辐照装置对微波辐照下细胞实时状态变化研究的文献报道，综合文献分析发现，已有的辐照装置存在以下问题：1、装置不够紧凑；2、工作带宽较窄；3、电磁兼容性能较差。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种结构较为紧凑、工作带宽较宽、电磁兼容性能较好的微波生物效应照射装置。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，一种微波生物效应照射装置，其特征在于，包括：穿孔式背敷金属共面波导，包括矩形介质基板，贴设在所述矩形介质基板的上表面上的信号金属贴片，分布于所述信号金属贴片两侧并贴设在所述矩形介质基板上表面上的第一地金属贴片和第二地金属贴片，贴设在所述矩形介质基板的下表面上的背敷金属贴片，以及包覆在所述矩形介质基板周侧面上的的包边金属贴片；在位于所述信号金属贴片和第一地金属贴片之间的所述矩形介质基板上开设有第一穿孔，在位于所述信号金属贴片和第二地金属贴片之间的所述矩形介质基板上开设第二穿孔，且所述第一穿孔和第二穿孔相对于所述矩形介质基板的对称中心呈中心对称分布；所述背敷金属贴片上开设有与所述第一穿孔、第二穿孔一一对应的第三穿孔和第四穿孔；穿孔式矩形金属波导腔，包括矩形金属波导腔体，所述矩形金属波导腔体的内部中空，所述穿孔式背敷金属共面波导放置在所述矩形金属波导腔体内，所述矩形金属波导腔体的底壁上开设有与所述第一穿孔、第二穿孔一一对应的第一透光孔和第二透光孔；所述矩形金属波导腔体的顶壁上开设有与第一穿孔、第二穿孔一一对应的第一观察检测口和第二观察检测口；同轴射频接头，两所述同轴射频接头分别插置在所述穿孔式矩形金属波导腔的两窄侧面上；每一所述同轴射频接头的一端位于所述穿孔式矩形金属波导腔的内部并与所述穿孔式背敷金属共面波导连接，且所述同轴射频接头的内导体与所述信号金属贴片接触，所述同轴射频接头的外导体与所述包边金属贴片接触；每一所述同轴射频接头的另一端位于所述穿孔式矩形金属波导腔的外部。所述信号金属贴片为中心对称结构，所述信号金属贴片贴设在矩形介质基板的上表面的中心位置，所述信号金属贴片的对称中心与所述矩形介质基板的对称中心重合；所述第一地金属贴片和第二地金属贴片以信号金属贴片为中心在矩形介质基板呈中心对称分布。所述信号金属贴片、第一地金属贴片、第二地金属贴片由贴设在所述矩形介质基板的上表面上的第一矩形金属贴片经切割或刻蚀掉第一切除部和第二切除部后形成；所述第一切除部和第二切除部相对于所述第一矩形金属贴片的对称中心呈中心对称分布；位于所述第一切除部和第二切除部之间的部分为所述信号金属贴片，位于所述第一切除部外侧的部分为所述第一金属贴片，位于所述第二切除部外侧的部分为所述第二金属贴片。所述第一切除部为由点C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P围成的第一多边形，所述第二切除部为由点C`、D`、E`、F`、G`、H`、I`、J`、K`、L`、M`、N`、O`、P`围成的第二多边形；点C到所述第一矩形金属贴片的横向中心线的距离为L6，点D到所述第一矩形金属贴片的横向中心线的距离为L7，点O或点P到所述第一矩形金属贴片的横向中心线的距离为L8，点C和点P的水平距离为L9，点P和点E的水平距离为L10，点M或点N到所述第一矩形金属贴片的横向中心线的距离为L11，点F或点G到所述第一矩形金属贴片的横向中心线的距离为L12，点E和点F之间的水平距离为L13，点F到所述第一矩形金属贴片的纵向中心线的距离为L14；其中，L6≥0mm，L7＞L8＞0mm，L9≥0mm，L10≥0mm，L13＞0mm，L14≥16mm；所述矩形介质基板的长为L1，宽为L2，厚度为D1，介电常数为ε；L1＝2×(L9+L10+L13+L14)，L2≥2×L12，D1＞0mm，ε＞1。所述背敷金属贴片为贴设在所述矩形介质基板的下表面上的第二矩形金属贴片经切割或刻蚀掉所述第三穿孔和第四穿孔后形成；所述第一矩形金属贴片、第二矩形金属贴片以及包边金属贴片的厚度均为D2；0mm＜D2＜1mm。所述第一穿孔、第二穿孔、第三穿孔、第四穿孔、第一透光孔和第二透光孔均为矩形通孔，所述第一观察检测口和第二观察检测口均为圆形通孔，所述矩形通孔的长为L3，宽为L4，所述圆形通孔的半径为R2；所述第一穿孔和第二穿孔、第三穿孔和第四穿孔、第一透光孔和第二透光孔以及第一观察检测口和第二观察检测口的中心线之间的距离均为2×L5；其中，L3≥5mm，5mm≤L4≤15mm，10mm＜R2＜L5，L5≥17.5mm，L11＝L5-L4/2，L12＝L5+L4/2。所述矩形金属波导腔体包括相互活动盖合的上腔体和下腔体；所述上腔体上开设有第一观察检测口和第二观察检测口，在所述上腔体的两窄侧面上分别开设第一弧形缺口；所述下腔体上开设有第一透光孔和第二透光孔，在所述下腔体的两窄侧面上分别开设第二弧形缺口；同侧分布的所述第一弧形缺口和第二弧形缺口构成供所述同轴射频接头穿过的通孔；所述包边金属贴片的两窄侧面的上边缘上分别开设有第三弧形缺口，且所述第三弧形缺口与所述第一弧形缺口以及所述第二弧形缺口的中心线重合。所述矩形金属波导腔体的长为L15+2×D3，宽为L16+2×D3，高为D4+D5，壁厚为D3；其中，L15≥L1，L16≥L2，0mm＜D3＜5mm，D4≥(D3+10.5)mm，D5＝D1+2×D2+D3+R3；同轴射频接头的中心导体半径为R3。所述上腔室上的两所述第一弧形缺口、所述下腔室上的两所述第二弧形缺口以及所述包边金属贴片上的所述第三弧形缺口的半径均为R1，所述第三弧形缺口的圆心到所述包边金属贴片的下边缘的距离为所述矩形介质基板的厚度、第一矩形金属贴片的厚度以及同轴射频接头的中心导体半径之和。所述同轴射频接头采用SMA型同轴射频接头或N型同轴射频接头。本专利技术采用以上技术方案，其具有如下优点：本专利技术包括穿孔式矩形金属波导腔、穿孔式背敷金属共面波导和同轴射频接头，穿孔式背敷金属共面波导放置于穿孔式矩形金属波导腔内，两同轴射频接头穿过穿孔式矩形金属波导腔的两窄侧面与穿孔式背敷金属共面波导连接，形成结构紧凑的整个微波生物效应照射装置；矩形金属波导腔体上除开设第一、二透光孔以及第一、二观察检测口外，其余部分均为封闭状态，故整个微波生物效应照射装置处于近封闭状态，使得整个装置具有较好的电磁兼容性能；穿孔式矩形金属波导腔内放置穿孔式背敷金属共面波导，整个装置具有较宽的工作频率范围；因此，整个微波生物效应照射装置具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波生物效应照射装置，其特征在于，包括：穿孔式背敷金属共面波导(1)，包括矩形介质基板(10)，贴设在所述矩形介质基板(10)的上表面上的信号金属贴片(11)，分布于所述信号金属贴片(11)两侧并贴设在所述矩形介质基板(10)上表面上的第一地金属贴片(12)和第二地金属贴片(13)，贴设在所述矩形介质基板(10)的下表面上的背敷金属贴片(14)，以及包覆在所述矩形介质基板(10)周侧面上的的包边金属贴片(15)；在位于所述信号金属贴片(11)和第一地金属贴片(12)之间的所述矩形介质基板(10)上开设有第一穿孔(16)，在位于所述信号金属贴片(11)和第二地金属贴片(13)之间的所述矩形介质基板(10)上开设第二穿孔(17)，且所述第一穿孔(16)和第二穿孔(17)相对于所述矩形介质基板(10)的对称中心呈中心对称分布；所述背敷金属贴片(14)上开设有与所述第一穿孔(16)、第二穿孔(17)一一对应的第三穿孔(18)和第四穿孔(19)；穿孔式矩形金属波导腔(2)，包括矩形金属波导腔体(21)，所述矩形金属波导腔体(21)的内部中空，所述穿孔式背敷金属共面波导(1)放置在所述矩形金属波导腔体(21)内，所述矩形金属波导腔体(21)的底壁(22)上开设有与所述第一穿孔(16)、第二穿孔(17)一一对应的第一透光孔(221)和第二透光孔(222)；所述矩形金属波导腔体(21)的顶壁(23)上开设有与第一穿孔(16)、第二穿孔(17)一一对应的第一观察检测口(231)和第二观察检测口(232)；同轴射频接头(3)，两所述同轴射频接头(3)分别插置在所述穿孔式矩形金属波导腔(2)的两窄侧面(24)上；每一所述同轴射频接头(3)的一端位于所述穿孔式矩形金属波导腔(2)的内部并与所述穿孔式背敷金属共面波导(1)连接，且所述同轴射频接头(3)的内导体与所述信号金属贴片(11)接触，所述同轴射频接头(3)的外导体与所述包边金属贴片(15)接触；每一所述同轴射频接头(3)的另一端位于所述穿孔式矩形金属波导腔(2)的外部。...

【技术特征摘要】
1.一种微波生物效应照射装置，其特征在于，包括：穿孔式背敷金属共面波导(1)，包括矩形介质基板(10)，贴设在所述矩形介质基板(10)的上表面上的信号金属贴片(11)，分布于所述信号金属贴片(11)两侧并贴设在所述矩形介质基板(10)上表面上的第一地金属贴片(12)和第二地金属贴片(13)，贴设在所述矩形介质基板(10)的下表面上的背敷金属贴片(14)，以及包覆在所述矩形介质基板(10)周侧面上的的包边金属贴片(15)；在位于所述信号金属贴片(11)和第一地金属贴片(12)之间的所述矩形介质基板(10)上开设有第一穿孔(16)，在位于所述信号金属贴片(11)和第二地金属贴片(13)之间的所述矩形介质基板(10)上开设第二穿孔(17)，且所述第一穿孔(16)和第二穿孔(17)相对于所述矩形介质基板(10)的对称中心呈中心对称分布；所述背敷金属贴片(14)上开设有与所述第一穿孔(16)、第二穿孔(17)一一对应的第三穿孔(18)和第四穿孔(19)；穿孔式矩形金属波导腔(2)，包括矩形金属波导腔体(21)，所述矩形金属波导腔体(21)的内部中空，所述穿孔式背敷金属共面波导(1)放置在所述矩形金属波导腔体(21)内，所述矩形金属波导腔体(21)的底壁(22)上开设有与所述第一穿孔(16)、第二穿孔(17)一一对应的第一透光孔(221)和第二透光孔(222)；所述矩形金属波导腔体(21)的顶壁(23)上开设有与第一穿孔(16)、第二穿孔(17)一一对应的第一观察检测口(231)和第二观察检测口(232)；同轴射频接头(3)，两所述同轴射频接头(3)分别插置在所述穿孔式矩形金属波导腔(2)的两窄侧面(24)上；每一所述同轴射频接头(3)的一端位于所述穿孔式矩形金属波导腔(2)的内部并与所述穿孔式背敷金属共面波导(1)连接，且所述同轴射频接头(3)的内导体与所述信号金属贴片(11)接触，所述同轴射频接头(3)的外导体与所述包边金属贴片(15)接触；每一所述同轴射频接头(3)的另一端位于所述穿孔式矩形金属波导腔(2)的外部。2.如权利要求1所述的微波生物效应照射装置，其特征在于：所述信号金属贴片(11)为中心对称结构，所述信号金属贴片(11)贴设在矩形介质基板(10)的上表面的中心位置，所述信号金属贴片(11)的对称中心与所述矩形介质基板(10)的对称中心重合；所述第一地金属贴片(12)和第二地金属贴片(13)以信号金属贴片(11)为中心在矩形介质基板(10)呈中心对称分布。3.如权利要求2所述的微波生物效应照射装置，其特征在于：所述信号金属贴片(11)、第一地金属贴片(12)、第二地金属贴片(13)由贴设在所述矩形介质基板(10)的上表面上的第一矩形金属贴片(100)经切割或刻蚀掉第一切除部(101)和第二切除部(102)后形成；所述第一切除部(101)和第二切除部(102)相对于所述第一矩形金属贴片(100)的对称中心呈中心对称分布；位于所述第一切除部(101)和第二切除部(102)之间的部分为所述信号金属贴片(11)，位于所述第一切除部(101)外侧的部分为所述第一金属贴片(12)，位于所述第二切除部(102)外侧的部分为所述第二金属贴片(13)。4.如权利要求3所述的微波生物效应照射装置，其特征在于：所述第一切除部(101)为由点C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P围成的第一多边形(103)，所述第二切除部(102)为由点C`、D`、E`、F`、G`、H`、I`、J`、K`、L`、M`、N`、O`、P`围成的第二多边形(104)；点C到所述第一矩形金属贴片(100)的横向中心线的距离为L6，点D到所述第一矩形金属贴片(100)的横向中心线的距离为L7，点O或点P到所述第一矩形金属贴片(100)的横向...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长振，赵雪龙，周红梅，董国福，候函青，刘琦，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11