一种波形变换衰减装置及毫米波治疗仪制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种波形变换衰减装置，包括波形变换单元和衰减单元，其中，波形变换单元和衰减单元集成为一个器件，衰减单元适于将毫米波源发射的毫米波功率衰减到目标值，波形变换单元适于将功率衰减后的毫米波的场型从矩形波导中的TE

【技术实现步骤摘要】
一种波形变换衰减装置及毫米波治疗仪


[0001]本专利技术涉及天线辅助设备
，具体涉及一种波形变换衰减装置及毫米波治疗仪。

技术介绍

[0002]毫米波可以穿透生物表皮作用于深层组织，可以与蛋白质、RNA等生物大分子发生谐振，以此影响和调节生命活动过程。毫米波治疗仪需要几种不同的输出功率，通常使用矩形波导接口功率源+衰减器+波形变换器的方式为治疗仪提供标准功率源。其中波形变换器、可调衰减器是两种不同的微波器件，由于连接法兰、调节机构等附加结构的存在，在Ka频段（27~40GHz），两个器件同时使用时所需要的体积约为长13cm
×
宽2cm
×
高8cm，体积较大。因此使用衰减器、波形变换器串联的方式，会导致毫米波系统的尺寸远超实际需求，无法在实际治疗中使用，尤其对于狭小的内腔无法深入治疗。
[0003]因此，需要一种集成化的波形变换衰减装置，能在缩小毫米波治疗仪体积的同时避免两个功能单元之间的相互干扰，以解决现有技术中存在的技术问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，为了缩小毫米波治疗仪的体积，满足医疗设备小型化的要求，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种波形变换衰减装置及毫米波治疗仪。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种波形变换衰减装置，包括波形变换单元和衰减单元，其中，衰减单元可以将毫米波源发射的毫米波功率衰减到目标值，波形变换单元可以将功率衰减后的毫米波的场型从矩形波导中的TE
10
波变换为圆波导中的圆极化波，衰减单元的毫米波衰减介质的形状、尺寸、位置以及波形变换单元的内部形状通过在仿真过程中毫米波的场型、回波损耗、插入损耗、电压驻波比、S参数符合阻抗匹配要求时确定。
[0006]可选地，该装置还包括定位杆、调节螺母和限位弹簧，定位杆与衰减单元连接，调节螺母和限位弹簧通过定位杆调节衰减单元的位置，以便对毫米波的功率衰减量进行调节，以使毫米波功率衰减到目标值。
[0007]通过将波形变换单元和衰减片集成在一个器件中，可以大大缩减装置体积，使衰减单元的毫米波衰减介质的形状、尺寸、位置以及波形变换单元的内部形状满足阻抗匹配要求。能够在不改变功率源的情况下保证对毫米波功率衰减量有较大的调节范围。
[0008]可选地，该装置的体积至多为长4.5cm
×
宽2cm
×
高2cm，衰减单元对毫米波功率衰减量调节范围至少为0.5
‑
10dB。
[0009]根据本专利技术的另一个方面，提供一种毫米波治疗仪，包括如上的波形变换衰减装置、圆波导、毫米波天线、天线保护罩和毫米波源，波形变换衰减装置的一端通过法兰与毫米波源连接，波形变换衰减装置的另一端通过圆波导连接毫米波天线。
[0010]可选地，毫米波治疗仪还包括外壳、供电接口和散热模块，供电接口适于通过外部
直流稳压电路为毫米波源提供稳定工作电压。
[0011]可选地，天线保护罩和毫米波天线之间设置有装配台阶，装配台阶用于固定天线保护罩和毫米波天线之间的相对位置，天线保护罩与毫米波天线之间的相对位置根据毫米波天线辐射的场分布确定，天线保护罩的形状根据毫米波天线的方向图确定，天线保护罩的厚度根据数值仿真过程中毫米波天线与天线保护罩之间的特性阻抗匹配程度确定。
[0012]在数值仿真过程中，当毫米波天线通过天线保护罩时的波形反射损耗量小于预设损耗量时，确定天线保护罩的形状和厚度符合毫米波在传输路径上的介质界面处的特性阻抗匹配。
[0013]可选地，天线保护罩采用聚四氟乙烯材料制备，毫米波天线为圆锥喇叭天线，天线保护罩完全覆盖毫米波天线和圆波导。
[0014]根据本专利技术的方案，通过使波型变换结构和可调衰减单元合成为一个器件，在大幅度缩小体积的同时保持较大的衰减量调节能力，使波形变换衰减装置的体积从长13cm
×
宽2cm
×
高8cm减小到长4.5cm
×
宽2cm
×
高2cm，衰减量调节范围达到0.5
‑
10dB。该波形变换衰减装置可以用于多种不同的腔内毫米波治疗器，使其在功率源无需改变的情况下分别具有不同的外形尺寸和输出功率，从而减少零部件数量，满足对仪器性能和体积的要求。
[0015]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0016]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据本专利技术一个实施例的波形变换衰减装置100的结构示意图；图2示出了根据本专利技术一实施例的毫米波治疗仪200的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0018]毫米波治疗仪由于作用位置小且精准可控，广泛用于治疗消化道溃疡、口腔溃疡、妇科炎症、关节疼痛、哮喘、皮肤病等多种疾病。但是现有的毫米波治疗仪普遍体积较大，不适于对口腔、妇科、前列腺、消化道等腔内的治疗。本方案为了减小毫米波治疗仪的体积，提出一种波形变换衰减装置，能够减小毫米波治疗仪的体积，在不改变功率源的情况下保证仪器具有较大的功率衰减量调节能力。
[0019]图1示出了根据本专利技术一个实施例的波形变换衰减装置100的结构示意图。如图1所示，该装置100包括波形变换单元110和衰减单元120。其中，波形变换单元和衰减单元被集成为一个器件，减少了连接机构，简化了装置内部结构。衰减单元120可以是衰减片，可以
将毫米波源发射的毫米波功率衰减到目标值，波形变换单元110为矩圆过渡结构，可以将功率衰减后的毫米波的场型从矩形波导中的TE
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波变换为圆波导中的圆极化波。毫米波源输出为矩形波导，经过衰减单元控制功率，再经过矩圆过渡结构特征的波形变换器实现波形转换，再继续经过圆波导传输到发射天线，从发射天线发射后透过保护罩到达被治疗部位。
[0020]为了避免两个功能单元之间相互影响，造成毫米波多次反射和插入损耗，衰减单元120的毫米波衰减介质的形状、尺寸、位置以及波形变换单元110的内部形状通过在仿真过程中毫米波的场型、回波损耗、插入损耗、电压驻波比、S参数符合阻抗匹配要求时确定。其中，电压驻波比为波腹电压/波节电压，S参数包括S12反向传输系数、S21正向传输系数、S11输入反射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波形变换衰减装置，包括波形变换单元和衰减单元，其特征在于，所述波形变换单元和衰减单元集成为一个器件，所述衰减单元适于将毫米波源发射的毫米波功率衰减到目标值，所述波形变换单元适于将功率衰减后的毫米波的场型从矩形波导中的TE
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波变换为圆波导中的圆极化波，所述衰减单元的毫米波衰减介质的形状、尺寸、位置以及波形变换单元的内部形状通过在仿真过程中毫米波的场型、回波损耗、插入损耗、电压驻波比、S参数符合阻抗匹配要求时确定。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括定位杆、调节螺母和限位弹簧，所述定位杆与所述衰减单元连接，所述调节螺母和限位弹簧通过所述定位杆调节所述衰减单元的位置，以便对毫米波的功率衰减量进行调节，以使毫米波功率衰减到目标值。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置的体积至多为长4.5cm
×
宽2cm
×
高2cm。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述衰减单元对毫米波功率衰减量调节范围至少为0.5
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10dB。5.一种毫米波治疗仪，其特征在于，包括如权利要求1
‑
4任意一项中所述的波形变换衰减装置、圆波导、毫米波天线、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪艳，
申请(专利权)人：北京中成康富科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：