CN108714032A - 一种用于血糖检测的微波传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于血糖检测的微波传感器，包括FR4介质板、设置于FR4介质板两侧的上辐射片和下辐射地及设置于下辐射地上的带方形法兰的SMA馈电接头，其中上辐射片由四个90°分布且渐变张开的平面螺旋臂组成，四个平面螺旋臂在中心点处拼接在一起，四个平面螺旋臂的末端分别通过金属化过孔与下辐射地短接，SMA馈电接头通过方形法兰焊接于下辐射地中心区域下方。本发明主要用于微波医学检测以及医疗器械等设备中，实现血糖浓度变化等检测以及具体浓度值的计算，其占用面积和整体尺寸小，造价低廉且级联方式简单，同时能够很好地满足血糖浓度检测高灵敏度的需求。

Description

一种用于血糖检测的微波传感器
技术领域
本发明属于微波医学检测以及医疗器械设备等所涉及的天线技术领域，具体涉及一种用于血糖检测的微波传感器。
背景技术
对于糖尿病患者需要经常通过扎手指来抽取血液样本，以此来检查血糖值，部分患者甚至每天需要反复检测多次，长时间的积累会对身体造成一定程度的伤害，也会增加病患人员的排斥与烦厌。因此开发利用微波检测血糖值的感应器，对于减少患者身体上的损害，加快医学检测设备的普及性具有重要意义。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种占地面积和整体尺寸均较小、造价低廉且级联方式简单的用于血糖检测的微波传感器。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种用于血糖检测的微波传感器，其特征在于包括FR4介质板、设置于FR4介质板两侧的上辐射片和下辐射地及设置于下辐射地上的带方形法兰的SMA馈电接头，其中上辐射片由四个90°分布且渐变张开的平面螺旋臂组成，该平面螺旋臂的旋转圈数为1.8，渐变指数为0.185，四个平面螺旋臂在中心点处拼接在一起，四个平面螺旋臂的末端分别通过金属化过孔与下辐射地短接，SMA馈电接头通过方形法兰焊接于下辐射地中心区域下方，SMA馈电接头中绝缘介质的末端与方形法兰上表面平齐，SMA馈电接头中直内导体贯穿下辐射地和FR4介质板并且该直内导体的末端与上辐射片相连。
进一步优选，所述FR4介质板为正方形结构，其边长为30mm，厚度为0.8mm。
进一步优选，所述SMA馈电接头一侧是50Ω的射频接头，另一侧是包含白色绝缘介质和直内导体的开放结构。
进一步优选，所述金属化过孔的孔径为0.5mm。
本发明所述的用于血糖检测的微波传感器主要用于检测手指内毛细血管中血糖浓度的变化，不同的血糖浓度时，手指等效的介电常数会发生变化，此时天线的谐振频率会发生相应的移动，通过这种逆向过程实现血糖浓度的检测。
本发明主要用于微波医学检测以及医疗器械等设备中，实现血糖浓度变化等检测以及具体浓度值的计算，其占用面积和整体尺寸小，造价低廉且级联方式简单，同时能够很好地满足血糖浓度检测高灵敏度的需求。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的组成部件结构示意图；
图3是本发明的回波损耗曲线；
图4 是本发明的辐射方向图；
图5是本发明的使用状态参考图。
图中：1-上辐射片，2-平面螺旋臂，3-金属化通孔，4-下辐射地，5-FR4介质板，6-SMA馈电接头，7-手指。
具体实施方式
结合附图详细描述本发明的具体内容。如图1-2所示，一种用于血糖检测的微波传感器，包括FR4介质板5、设置于FR4介质板5两侧的上辐射片1和下辐射地4及设置于下辐射地4上的带方形法兰的SMA馈电接头6，其中上辐射片1由四个90°分布且渐变张开的平面螺旋臂2组成，该平面螺旋臂2的旋转圈数为1.8，渐变指数为0.185，四个平面螺旋臂2在中心点处拼接在一起，四个平面螺旋臂2的末端分别通过金属化过孔3与下辐射地4短接，SMA馈电接头6通过方形法兰焊接于下辐射地4中心区域下方，SMA馈电接头6中绝缘介质的末端与方形法兰上表面平齐，SMA馈电接头6中直内导体管穿下辐射地4和FR4介质板5并且该直内导体的末端与上辐射片1相连。
本发明所述FR4介质板5为正方形结构，其边长为30mm，厚度为0.8mm；所述SMA馈电接头6的一侧是50Ω的射频接头，另一侧是包含一定长度的白色绝缘介质和直内导体的开放结构；所述金属化过孔3的孔径为0.5mm；所述的微波传感器主要用于检测手指内毛细血管中血糖浓度的变化，不同的血糖浓度时，手指等效的介电常数会发生变化，此时天线的谐振频率会发生相应的移动，这种逆向过程就是实现血糖浓度检测的关键步骤，手指的摆放姿态如图5所示，手指7充分压覆在上辐射片1上。
如图3所示，为用于血糖检测的微波传感器的回波损耗曲线，从图中可以看出深度谐振在4.8G，带宽2%。
如图4所示，为用于血糖检测的微波传感器在谐振频点的辐射方向图，从图中可以看到，该微波传感器具有全向对称的波束。
如图5所示，为微波传感器用于检测血糖浓度时的模拟使用状态图，手指充分压覆在上辐射片，通过谐振点偏移实现血糖浓度的检测。
综上所述，本发明提供的用于血糖检测的微波传感器具有稳定的宽带匹配与谐振特性，馈电方式简单，具有很好的应用前景和推广价值。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都要求落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于血糖检测的微波传感器，其特征在于包括FR4介质板、设置于FR4介质板两侧的上辐射片和下辐射地及设置于下辐射地上的带方形法兰的SMA馈电接头，其中上辐射片由四个90°分布且渐变张开的平面螺旋臂组成，该平面螺旋臂的旋转圈数为1.8，渐变指数为0.185，四个平面螺旋臂在中心点处拼接在一起，四个平面螺旋臂的末端分别通过金属化过孔与下辐射地短接，SMA馈电接头通过方形法兰焊接于下辐射地中心区域下方，SMA馈电接头中绝缘介质的末端与方形法兰上表面平齐，SMA馈电接头中直内导体贯穿下辐射地和FR4介质板并且该直内导体的末端与上辐射片相连。
2.根据权利要求1所述的用于血糖检测的微波传感器，其特征在于：所述FR4介质板为正方形结构，其边长为30mm，厚度为0.8mm。
3.根据权利要求1所述的用于血糖检测的微波传感器，其特征在于：所述SMA馈电接头一侧是50Ω的射频接头，另一侧是包含白色绝缘介质和直内导体的开放结构。
4.根据权利要求1所述的用于血糖检测的微波传感器，其特征在于：所述金属化过孔的孔径为0.5mm。
5.根据权利要求1所述的用于血糖检测的微波传感器，其特征在于：该微波传感器主要用于检测手指内毛细血管中血糖浓度的变化，不同的血糖浓度时，手指等效的介电常数会发生变化，此时天线的谐振频率会发生相应的移动，通过这种逆向过程实现血糖浓度的检测。
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