一种应用于小腿理疗加热的环形阵列天线的制作方法

    技术2025-11-28  2


    本发明属于医疗设备的,特别是涉及一种应用于小腿理疗加热的环形阵列天线。


    背景技术:

    1、随着时代的进步,人们越来越重视身体健康,理疗领域也在不断探索新的方法。采用微波能量进小腿进行加热,可以有效促进人体血液循环,提升人体系统免疫力和加快人体微循环,基于对这种理疗优势的认识,康复医学界对微波加热理疗的接受度逐渐提高。此外,利用电磁能量产生的热效应治疗软组织,具备可以缓解慢性疼痛,加速术后恢复,以及促进健康养生等功能。

    2、天线是无线系统中的重要部分,基于电磁波传递热量的无线系统和设备均离不开天线。天线将传输线上的导行波转换为自由空间电磁波,并将辐射能量集中形成定向辐射的功能。许多作者已经对微波热疗器进行了理论和实验研究。已经研究了几种热疗,包括局部热疗、浅表热疗和深部热疗,同时也分为体外热疗和体内热疗,也对不同结构的阵列天线进行探讨,例如平面阵列天线、椭圆阵列、环形阵列等。可以根据不同情况,选择不同的设计方案。


    技术实现思路

    1、本发明提供的一种应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,在小腿模型内部形成电场能量分布。为达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:是由多个子微带阵列天线旋转对称构成的筒体结构;其中所述子微带阵列天线包括介质基板、同轴馈电端口、金属贴片、铜结构;所述介质基板的表面沿竖直轴线设置至少一个开口朝上的e型槽,所述金属贴片沿开槽位置安装,形状为开有e型槽的矩形,与介质基板的槽口相适配;所述同轴馈电端口设置在介质基板底部,是通过在底面金属贴片上挖有圆形孔和置入探针的结构。

    2、作为改进,所述子微带阵列天线设置有八个,构成的环形阵列天线为正八面体桶状结构。

    3、作为改进,所述介质基板为阻燃等级fr-4材料制备的结构,为长方形。

    4、作为改进,长方形的长度、宽度和厚度分别为450-650mm、190 -350mm和5-20mm,优选为500mm、250mm和10mm。

    5、作为改进,所述表面金属贴片用作辐射体,一块介质基板表面刻蚀有2个长方形金属贴片,环形阵列天线由8块微带子阵列天线构成,共16个长方形金属贴片作为辐射体阵列。

    6、作为改进,所述同轴馈电端口的同轴馈电为50ω,端口在金属贴片中心的正下方10±3mm位置,优选的10mm。

    7、作为改进,所述环形阵列天线结构工作频率为433mhz,天线单元尺寸小于1/4个工作波长。

    8、作为改进,还包括亚克力板,亚克力板为圆柱面结构,亚克力板位于环形阵列天线和小腿中间,用于避免二者直接接触。

    9、作为改进,所述亚克力板圆柱面半径为120-250mm,优选为200mm。

    10、有益效果:本发明提出的用于小腿加热的环形阵列天线,在满足微波加热理疗工作所需要频段的基础上,设计出更小天线的尺寸。环形阵列天线结构工作在433mhz,天线单元尺寸小于1/4个工作波长,具有穿透性强、尺寸更小以及功率可调节。

    11、本发明中环形阵列天线工作在433mhz,天线单元采用“e”型微带天线结构,具有较宽的工作频段,以适应不同尺寸人体小腿置入后对天线工作性能的影响。“e”型微带天线单元采用50ω的同轴馈电,方便控制输入功率,提高环形阵列天线的实用性,该环形阵列天线,具有穿透性强、尺寸更小和功率可调节等优势。



    技术特征:

    1.一种应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,其特征在于:是由多个子微带阵列天线旋转对称构成的筒体结构;其中所述子微带阵列天线包括介质基板、同轴馈电端口、金属贴片、铜结构;所述介质基板的表面沿竖直轴线设置至少一个开口朝上的e型槽,所述金属贴片沿开槽位置安装,形状为开有e型槽的矩形,与介质基板的槽口相适配;所述同轴馈电端口设置在介质基板底部,是通过在底面金属贴片上挖有圆形孔和置入探针的结构。

    2.根据权利要求1所述应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,其特征在于:所述子微带阵列天线设置有八个,构成的环形阵列天线为正八面体桶状结构。

    3.根据权利要求1所述应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,其特征在于:所述介质基板为阻燃等级fr-4材料制备的结构,为长方形。

    4.根据权利要求3所述应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,其特征在于:长方形的长度、宽度和厚度分别为450-650mm、190-350mm和5-20mm。

    5.根据权利要求2所述应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,其特征在于:所述表面金属贴片用作辐射体,一块介质基板表面刻蚀有2个长方形金属贴片,环形阵列天线由8块微带子阵列天线构成,共16个长方形金属贴片作为辐射体阵列。

    6.根据权利要求1所述应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,其特征在于:所述同轴馈电端口的同轴馈电为50ω,端口在金属贴片中心的正下方10±3mm位置。

    7.根据权利要求1所述应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,其特征在于:所述环形阵列天线结构工作频率为433mhz,天线单元尺寸小于1/4个工作波长。

    8.根据权利要求1所述应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,其特征在于:还包括亚克力板,亚克力板为圆柱面结构,亚克力板位于环形阵列天线和小腿中间,用于避免二者直接接触。

    9.根据权利要求8所述应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,其特征在于:所述亚克力板圆柱面半径为120-250mm。


    技术总结
    本发明提供了一种应用于小腿理疗加热的环形阵列天线,是由多个子微带阵列天线旋转对称构成的筒体结构;其中子微带阵列天线包括介质基板、同轴馈电端口、金属贴片;介质基板的表面沿竖直轴线设置至少一个开口朝上的E型槽,金属贴片沿开槽位置安装,形状为开有E型槽的矩形,与介质基板的槽口相适配;同轴馈电端口设置在介质基板底部,是通过在底面金属贴片上挖有圆形孔和置入探针的结构。本发明中环形阵列天线工作在433MHz,天线单元采用“E”型微带天线结构,具有较宽的工作频段,以适应不同尺寸人体小腿置入后对天线工作性能的影响,“E”型微带天线单元采用50Ω的同轴馈电,方便控制输入功率,提高环形阵列天线的实用性。

    技术研发人员:金建为,王身云,李姚
    受保护的技术使用者:南京微电射频技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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