CN110548227A - 一种微波针灸辐射器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微波针灸辐射器,包括金属屏蔽罩和设置于金属屏蔽罩敞口处的微波天线，微波天线为呈矩形螺旋状微带线，微带线的参数为下述二者之一：线长180mm，线宽0.4mm，电阻0.35Ω±0.05Ω；线长95mm，线宽0.2mm，电阻0.35Ω±0.05Ω。辐射器中微波陶瓷印制板和微带线的参数是本发明的关键技术，直接影响到天线的性能指标。本发明中的二组参数分别对应中心频率为：433MHz、915MHz。该微波天线为窄带设计，驻波比小，性能高，因此对功率要求较低，可以实现高效率小型化，是目前为止世界范围内同类产品中尺寸最小的微波体表辐射器，使得本发明辐射器更容易放置在肢体上一些窄小的穴位处，更适合微波针灸使用。
Description
技术领域
本发明涉及微波针灸辐射器，特别是一种体表无创式微波辐射器，可用于针灸、热疗等。
背景技术
中医针灸源自上古，历史悠久，是中华传统医学的瑰宝。中医针灸治疗疾病迄今已经几千年历史，针灸疗效好、无副作用已经得到全世界的认可。
微波是指波长在1mm～1000mm、频率在300MHz～300GHz范围之间的电磁波。微波技术是二十世纪发展起来的一门新技术，目前已经广泛应用于通信、航空航天、医疗等诸多领域。由于微波的热效应以及生物化学的非热效应，使得微波理疗、微波手术、微波针灸在医疗领域取得非常显著的效果。
微波辐射器设计时为使辐射器正常有效工作，辐射器带宽≥微波源工作频率范围。中国发明专利申请CN1295872A 中，辐射器带宽≥微波源工作频率（50MHz～3000MHz），wi79440和wzy型微波针灸仪辐射器带宽≥微波源工作频率（500MHz～900MHz）。辐射器带宽越宽，辐射微波能的效率越低。为了达到正常治疗需要，微波源的输出功率要大大增加、电源功耗也大大增加，导致增加了体积和成本。由于辐射器的体积大，因此不宜放置在肢体一些窄小的穴位上进行热疗，例如合谷、后溪等穴位。
此外，中国发明专利申请CN1295872A中，所述微波辐射工作频率不在国际无线电管理委员会分配给医用的微波工作频率433MHz、915MHz、2450MHz频率点上，会干扰导航、通讯、TV等，违反了国际无线电管理委员会的规定。
经检索发现，中国发明专利申请CN 105213174 A公开了一种微波针灸治疗仪，其包括有用于将微波信号发射到患者治疗部位的辐射器。该辐射器包括外壳、线路板和用于发射微波的发射头，发射头的一端设置在外壳上，另一端与高频同轴电缆的内导体连接；线路板通过与发射头、反射板以及辐射器外壳构成集束微波辐射器。该辐射器任然为宽带辐射器，其体积大效率低，仍然没有解决上述问题。
以上现有技术世称微波针灸，辐射器体积都很大，不适合人体窄小的穴位治疗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述缺点，提供一种微波辐射器，为一种窄带辐射器，体积小效率高，尤其适合于针灸穴位的治疗。
为了解决以上技术问题，本发明提供的微波针灸辐射器,包括敞口的金属屏蔽罩和设置于金属屏蔽罩敞口处的微波天线，所述微波天线为呈矩形螺旋状微带线，所述微带线的参数为下述二者之一：
参数A：工作频率433MHz；
线长范围：180mm±1mm，线宽范围：0.4mm±0.05mm，电阻范围：0.35Ω±0.05Ω，线距范围：0.6mm±0.05mm；
参数B：工作频率915MHz；
线长范围：95mm±1mm，线宽范围：0.2mm±0.05mm，电阻范围：0.35Ω±0.05Ω，线距范围：0.4mm±0.05mm。
进一步的，参数A的优选为：
线长：180mm，线宽：0.4mm，电阻范围：0.35Ω±0.05Ω，微带矩形螺旋形绕设7.3圈，相邻微带线的间距为：0.6mm；
参数B的优选为：
线长：95mm，线宽：0.2mm，电阻范围：0.35Ω±0.05Ω，微带矩形螺旋形绕设6.5圈，相邻微带线的间距为：0.4mm。本发明是将微波源的能量通过本发明的辐射器辐射到人体病症治疗的相应穴位上，刺激治疗穴位所产生物理热效应、生物化学非热效应和穴位效应，起到传统金属针针刺和艾灸温热穴位的双重功效，调和气血、平衡阴阳、扶正祛邪达到疏通经络“痛则不通、通则不痛”的针灸治病目的。
辐射器中微波陶瓷印制板和微带线的参数是本发明的关键技术，直接影响到天线的性能指标。发明人进行了多年研究和实验，最终得到了本发明中的二组参数，分别对应中心频率为：433MHz、915MHz。该微波天线为窄带设计，驻波比小，性能高，因此对功率要求较低，可以实现高效率小型化，是目前为止世界范围内同类产品中尺寸最小的微波体表辐射器，使得本发明辐射器更容易放置在肢体上一些窄小的穴位处，更适合微波针灸使用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是实施例一微波辐射器的金属屏蔽罩俯视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是实施例一微波辐射器的PCB板正面图。
图4是实施例一微波辐射器的PCB板背面图。
图5是实施例一微波辐射器的辐射器驻波比图。
图6是实施例二微波辐射器的金属屏蔽罩俯视图。
图7是图6的A-A剖视图。
图8是实施例二微波辐射器的PCB板正面图。
图9是实施例二微波辐射器的PCB板背面图。
图10是实施例二微波辐射器的辐射器驻波比图。
图中标号示意如下：
1-屏蔽罩，2-螺孔，3-敞口处，4-空腔，5-馈线通出孔，6-微波天线，7-正面接地金属环；8-第一焊盘，9-第二焊盘，10-背面接地金属环，11-金属化通孔；12-金属化通孔，13-PCB板，14-通孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
如图1-4所示，本实施例为中心频率为433MHz的微波针灸辐射器示意图。该微波针灸辐射器包括敞口的金属屏蔽罩1和通过螺钉固定在金属屏蔽罩敞口处3的PCB板（介质基板，材质为微波介质陶瓷）13，PCB板13的正面具有微波天线6，微波天线6为呈矩形螺旋状的微带线。金属屏蔽罩1的背部或侧部开设有供同轴电缆穿过的馈线通出孔5，同轴电缆的内导体与微波天线6的中心处电连接。具体的，本实施例中，PCB板13的背面中心处设置有第一焊盘8，第一焊盘8与微波天线6的中心处通过金属化通孔12电连接，同轴电缆的内导体与该第一焊盘8焊接，从而实现。同轴电缆的外导体与微波天线的远端电连接，从而实现同轴电缆的内导体与微波天线6中心处的电连接。同轴电缆的外导体与微波天线6的远端电连接。具体的，本实施例中，PCB板13正面和背面的周圈设置有接地金属环7、10，正面接地金属环7和背面接地金属环10之间通过金属化通孔11电连接， PCB板13背面设置有与背面接地金属环10相连的第二焊盘9，同轴电缆的外导体与该第二焊盘焊接9，正面接地金属环7与微波天线6的远端电连接。
PCB板13开设有数个位于背面接地金属环上的内部镀金的通孔14，螺钉穿过该通孔14拧入金属屏蔽1的螺孔2内，使得金属屏蔽1与正面接地金属环7之间短路，实现金属屏蔽罩与同轴电缆外导体的电连接。
本例中金属屏蔽罩1的外圈尺寸为φ25mm，圆形PCB板的尺寸为φ23mm。微带线的参数如下：线长180mm，线宽0.4mm，电阻约为0.35Ω，微带螺旋形绕设7.3圈，相邻微带线的间距为：0.6mm。微带线的参数在下述范围内可实现中心频率为433MHz的微波天线的小型化：线长范围为180mm±1mm，线宽范围为0.4mm±0.05mm，电阻范围为0.35Ω±0.05Ω,线距范围为0.6mm±0.05mm。
如图5所示，为本实施例辐射器的辐射器驻波比图。驻波比等于1时，表示馈线和天线的阻抗完全匹配，此时高频能量全部被天线辐射出去，没有能量的反射损耗。图5表明了433MHz辐射器的驻波比特性，由图中可以看出，频标在图形的最低点，这表示此辐射器在433MHz中心频率点时，可以达到最低的驻波比1.277。所以此辐射器和馈线的匹配度高，能量损耗低，该433MHz的微波针灸辐射器性能好。。
实施例二
如图6-图9所示，本实施例辐射器结构与实施例一相同，天线的中心频率为915MHz。其中，金属屏蔽罩1的外圈尺寸为φ18mm，圆形PCB板的尺寸为φ16mm。微带线的参数如下：线长95mm，线宽0.2mm，电阻约为0.35Ω，微带螺旋形绕设6.5圈，相邻微带线的间距为：0.4mm。微带线的参数在下述范围内可实现中心频率为915MHz的微波天线的小型化：线长范围为95mm±1mm，线宽范围为0.2mm±0.05mm，电阻范围为0.35Ω±0.05Ω，线距范围为0.4mm±0.05mm。
如图10所示，为本实施例辐射器的辐射器驻波比图。图10表明了915MHz的辐射器驻波比特性，由图中可以看出，频标在图形的最低点，这表示此辐射器在915MHz中心频率点时，可以达到最低的驻波比1.055。所以此辐射器和馈线的匹配度高，能量损耗低，该915MHz的微波针灸辐射器性能好。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种微波针灸辐射器,包括敞口的金属屏蔽罩和设置于金属屏蔽罩敞口处的微波天线，所述微波天线为呈矩形螺旋状微带线，所述微带线的参数为下述二者之一：
参数A：工作频率433MHz；
线长范围：180mm±1mm，线宽范围：0.4mm±0.05mm，电阻范围：0.35Ω±0.05Ω，线距范围：0.6mm±0.05mm；
参数B：工作频率915MHz；
线长范围：95mm±1mm，线宽范围：0.2mm±0.05mm，电阻范围：0.35Ω±0.05Ω，线距范围：0.4mm±0.05mm。
2. 根据权利要求1所述的微波辐射器,其特征在于：采用参数A的微波针灸辐射器适合深部穴位治疗用，天线的中心频率为433MHz，驻波≤1.30；采用参数B的微波针灸辐射器适合浅部穴位治疗用, 天线的中心频率为915MHz，驻波≤1.10。
3.根据权利要求1所述的微波针灸辐射器,其特征在于：
参数A的优选为：
线长：180mm，线宽：0.4mm，电阻范围：0.35Ω±0.05Ω，微带矩形螺旋形绕设7.3圈，相邻微带线的间距为：0.6mm；
参数B的优选为：
线长：95mm，线宽：0.2mm，电阻范围：0.35Ω±0.05Ω，微带矩形螺旋形绕设6.5圈，相邻微带线的间距为：0.4mm。
4.根据权利要求1所述的微波针灸辐射器,其特征在于：所述微波天线设置于一陶瓷介质基板的正面，所述陶瓷介质基板通过螺钉固定在金属屏蔽罩敞口处。
5.根据权利要求1所述的微波针灸辐射器,其特征在于：所述金属屏蔽罩的背部或侧部开设有供同轴电缆穿过的馈线通出孔，所述同轴电缆的内导体与微波天线的中心处电连接，同轴电缆的外导体与微波天线的远端电连接。
6.根据权利要求4所述的微波针灸辐射器,其特征在于：所述陶瓷介质基板的背面中心处设置有第一焊盘，所述第一焊盘与微波天线的中心处通过金属化通孔电连接，所述同轴电缆的内导体与该第一焊盘焊接。
7. 根据权利要求6所述的微波针灸辐射器,其特征在于：所述陶瓷介质基板正面和背面的周圈设置有接地金属环，正面接地金属环和背面接地金属环之间通过金属化通孔电连接， 陶瓷介质基板背面设置有与背面接地金属环相连的第二焊盘，同轴电缆的外导体与该第二焊盘焊接，正面接地金属环与微波天线的远端电连接。
8.根据权利要求7所述的微波针灸辐射器,其特征在于：所述陶瓷介质基板开设有数个位于背面接地金属环上的通孔，螺钉穿过该通孔拧入金属屏蔽罩的螺孔内，使得金属屏蔽罩与正面接地金属环之间短路，实现金属屏蔽罩与同轴电缆外导体的电连接。
9.根据权利要求1所述的微波辐射器,其特征在于：一绝缘贴纸贴在介质基板和微带线的正面。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |