CN114949614B - 一种用于毫米波治疗仪的调频信号发生器 - Google Patents

Abstract

本发明属于毫米波治疗仪技术领域，尤其涉及一种用于毫米波治疗仪的调频信号发生器，所述发生器包括供电模、控制分析模块、工作模式选择模块、调节模块和故障检测模块；所述控制分析模块与供电模块电连接，所述控制分析模块与工作模式选择模块、故障检测模块电连接，所述控制分析模块连接有多个调节模块；所述调节模块末端均电连接有两个脉冲调整电路，本发明通过变压器转换电路将外部电源整合治疗仪默认设置的电源电压；供电模块将电源输送给控制分析模块，控制分析模块通过根据人们选择的工作模式，进而通过调节模块、脉冲调整电路以及频率合成电路，进行自动调节人们所需不同的频率和功率的工作状态。

Description

一种用于毫米波治疗仪的调频信号发生器

技术领域

本发明属于毫米波治疗仪技术领域，尤其涉及一种用于毫米波治仪的调频信号发生器。

背景技术

毫米波治疗仪采用毫米波治疗法，通过机体的神经经络和体液以及免疫系统，将作用扩展到远离照射部位的组织、器官以产生治疗目的。毫米波治疗仪可促进血细胞的生长，提高机体免疫系统功能，促进组织修复再生，促进炎症吸收、溃疡愈合，通过其振荡频率的谐振作用协调机体的生理功能。但是在现有技术的毫米波治疗仪中，基本上都是发射单一固定的毫米波频率，低辐射强度限制了对患者身体的生物活性的治疗效果，为了适应特殊病例需要不同频率时，只能通过购买多台不同频率的毫米波治疗仪满足使用者使用，大大降低了毫米波治疗仪的适用范围，给使用者带来了较大的成本支出，并在一定程度上降低了毫米波治疗仪的适用范围。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有多频率的调频信号发生器，以满足特殊病例的需求。

本发明提供一种用于毫米波治疗仪的调频信号发生器，包括供电模块、控制分析模块、工作模式选择模块、调节模块和故障检测模块；所述控制分析模块与供电模块电连接，所述控制分析模块与工作模式选择模块、故障检测模块电连接，所述控制分析模块连接有多个调节模块；所述调节模块末端均电连接有两个脉冲调整电路，所述脉冲调整电路均与频率合成电路连接，所述频率合成电路与毫米波发射器连接；

所述调节模块包括多个串联的不同降压调节单元，所述降压调节单元包括多个不同降压或相同压降且串联的整流二极管，相邻所述降压调节单元的整流二极管之间相互串联；所述串联的整流二极管通过控制开关连接；每个所述整流二极管的输入端与输出端均通过两个支路与供电模块相连接，每个所述整流二极管的输入端输出端均通过开关控制单元与供电模块连接，且每个支路上的开关控制单元之间串联；所述故障检测模块采集端设置于供电模块与最接近供电模块的开关控制单元之间，且采集端与所述电源模块之间设有开关控制单元；所述开关控制单元包括A触点、B触点、C触点，所述开关控制单元能够控制三个触点任意两个之间相互导通，且能够单独控制三个触点之间同时导通。

本发明还具备以下有益效果：

1、本发明通过故障检测电路、调节模块等之间的相互配合控制分析模块通过根据人们选择的工作模式，进而通过调节模块、脉冲调整电路以及频率合成电路，进行自动调节人们所需不同的频率和功率的工作状态。

2、本发明通过故障检测电路、调节模块等之间的相互配合，控制分析模控制一个调节模块将电源输入电压调节成两个相同电压的两个电流电路，两个电流电路分别经过各自脉冲调整电路，脉冲调整电路将两个电流支路调节成所选的两个频率，然后经频率合成电路合成新的频率；从而达到不同的工作频率状态，提高了治疗仪满足不同特殊患者的需求。

3、本发明通过故障检测电路、调节模块等之间的相互配合，通过控制调节模块上其中一个支路进行单频输出电压，另一个支路进行实时检测脉冲电路，从而在出现故障时及时进行报警，避免因治疗脉冲出现问题，导致患者治疗效果差的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明单个调节模块控制流程图；

图2为本发明双频工作模式的控制流程图；

图3为本发明实施例2电路连接示意图；

图4为本发明实施例2单频工作模式下实时检测合成后的脉冲信号的电路连接示意图；

图5为本发明一条支路出现问题时，对脉冲调整电路进行检测的电路连接示意图；

图6为本发明一条支路出现问题时，对频率合成电路进行检测的电路连接示意图；

图7为本发明调整模块两个支路出现问题时，对脉冲调整电路进行检测的电路连接示意图；

图8为本发明调整模块两个支路出现问题时，对频率合成电路进行检测的电路连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-2所示，一种用于毫米波治疗仪的调频信号发生器，包括供电模块、控制分析模块、工作模式选择模块、调节模块和故障检测模块；控制分析模块与供电模块电连接，控制分析模块与工作模式选择模块、故障检测模块电连接，控制分析模块连接有多个调节模块；调节模块末端均电连接有两个脉冲调整电路，脉冲调整电路均与频率合成电路连接，频率合成电路与毫米波发射器连接；本发明通过供电模块将外部电压整合成治疗仪设置的输入默认电压，具体的，供电模块包括电源转换模块，电源转换模块包括：变压器转换电路；外部电源与变压器转换电路连接；变压器转换电路通过整流电路与滤波电路连接；滤波电路经稳压电路与控制模块连接；通过变压器转换电路将外部电源整合治疗仪默认设置的电源电压；供电模块将电源输送给控制分析模块，控制分析模块通过根据人们选择的工作模式，进而通过调节模块、脉冲调整电路以及频率合成电路，进行自动调节人们所需不同的频率和功率的工作状态。

具体的工作模式选择模块包括开机旋钮、关机旋钮、单频工作旋钮，双频工作旋钮；故障检测按钮；当启动单频工作按钮时，控制分析模块接收到启动口令时，控制分析模块根据单频旋钮选择的频率和电压，控制一个调节模块中所选频率对应的降压调节单元工作，关闭其余降压调节单元，同时控制脉冲调整电路调节至所选频率，从而实现单频工作模式；当启动双频工作按钮时，控制分析模块根据双频旋钮选择的频率和电压，具体的双频旋钮包括两个频率选择旋钮，控制分析模控制一个调节模块将电源输入电压调节成两个电压的两个电流电路，两个电流电路分别经过各自脉冲调整电路，脉冲调整电路将两个电流支路调节成所选的两个频率，然后经频率合成电路合成新的频率；从而达到不同的工作频率状态，提高了治疗仪满足不同特殊患者的需求。

双频工作按钮包括第一支路上的脉冲频率以及降压按钮和第二支路上的脉冲频率以及降压按钮。

具体的调节模块包括多个串联的不同降压调节单元，降压调节单元包括多个不同降压或相同压降且串联的整流二极管，相邻降压调节单元的整流二极管之间相互串联；串联的整流二极管通过控制开关连接；每个整流二极管的输入端与输出端均通过两个支路与供电模块相连接，每个整流二极管的输入端输出端均通过开关控制单元与供电模块连接，且每个支路上的开关控制单元之间串联；通过控制每个支路上导通的整流二极管数量，实现对每个支路上进行降压，从而达到双频工作模式需求电压；提高低辐射强度对患者身体的生物活性的治疗效果。

故障检测模块采集端设置于供电模块与最接近供电模块的开关控制单元之间，且采集端与电源模块之间设有开关控制单元；开关控制单元包括A触点、B触点、C触点，开关控制单元能够控制三个触点任意两个之间相互导通，且能够单独控制三个触点之间同时导通；通过控制AB触点单独导通；BC触点单独导通、AC触点单独导通或ABC触点同时导通，从而能够根据实际需要连接不同的二极管，以及控制故障检测模块是否接入电路。

故障检测模块包括高低电平检测电路以及脉冲信号检测电路；具体的当需要进行故障检测时，通过控制其中一个支路上故障检测模块接入电路，同时控制需要检测的调节模块对应的另一支路分别单独与每个降压调节单元(即整流二极管)导通，分别检测每个降压调节单元的高低电平，从而确定哪一个二极管故障；脉冲信号检测电路的信号采集端通过开关分别与脉冲调整电路和频率合成电路输出端连接，当需要检测脉冲信号时，通过脉冲信号检测电路检测脉冲调整电路和频率合成电路的故障，例如启动脉冲调整电路，不进行频率合成电路启动，直接使脉冲调整电路与脉冲信号检测电路导通，从而对脉冲调整电路故障检测分析。

故障检测模块包括故障报警单元，故障报警单元和控制分析模块连接，故障报警单元与报警器连接；当故障检测模块检测到电路存在故障使，从而进行报警。

本发明通过变压器转换电路将外部电源整合治疗仪默认设置的电源电压；供电模块将电源输送给控制分析模块，控制分析模块通过根据人们选择的工作模式，进而通过调节模块、脉冲调整电路以及频率合成电路，进行自动调节人们所需不同的频率和功率的工作状态。

本发明能在单频工作模式下，通过控制调节模块上其中一个支路进行单频输出电压，另一个支路进行实时检测脉冲电路，从而在出现故障时及时进行报警，避免因治疗脉冲出现问题，导致患者治疗效果差的情况发生。

为便于对本发明的双频工作模式的理解，特以图2为例进行解释说明，其中AD1S1代表控制串联二级管电路上的第一个二级管输入端与供电模块的第一支路之间相互导通的开关控制单元上的A触点；BD1S1代表控制串联二级管电路上的第一个二级管输入端与供电模块的第一支路之间相互导通的开关控制单元上的B触点；CD1S1代表控制串联二级管电路上的第一个二级管输入端与供电模块的第一支路之间相互导通的开关控制单元上的C触点；AD1W1代表控制串联二级管电路上的第一个二级管输出端与供电模块的第一支路之间相互导通的开关控制单元上的A触点；其中首字母代表A、B、C触点，Dn代表串联二级管电路上的第n个二级管；S代表与二极管的输入端连接的开关控制单元，W代表与二极管输出端连接的开关控制单元；Sn或Wn中的n代表与供电电源连接的第n支路；其中图2中二极管的电压降均相同。

当操作人员选择了双频工作模式时，控制分析模块根据操作人员设置的第一支路的脉冲频率和第一支路的电压降，以及第二支路的脉冲频率和第二支路的电压降，例如：设定的第一支路的电压降为0.1V，第二支路的电压降为0.2V，设定每个二极管单个电压均降为0.1V；控制分析模块根据操作员设定的参数，自动给予第一支路和第二支路分配不同数量的二极管；首先控制AD1S1与BD1S1导通、BD1W1与CD1W1导通、AD2S1与CD2S1导通、AD2W1与CD2W1导通、AD3S1与CD3S1导通、AD3W1与CD3W1导通；同时控制AD1S2与CD1S2导通、AD1W2与CD1W2导通、AD2S2与BD2S2导通、第二第三二极管之间的开关闭合、BD3W2与CD3W2导通；使供电电源电压分为两个支路，第一支路经过第一个二极管输入端和输出端后直接到达第一支路上的脉冲调整电路；第二支路跳过第一个二极管、经过第二个二极管输入端和输出端、第三个二极管输入端和输出端后直接到达第二支路上的脉冲调整电路；然后控制系统通过控制第一支路上的脉冲调整电路对第一支路进行脉冲调整，控制第二支路上的脉冲调整电路对第二支路进行脉冲调整；最后经频率合成电路合成产生一个新的，更复杂的功率脉冲，从而提高传递到患者身体的治疗效果。

当发生器出现故障时，通过控制第一支路上的第一个二极管接通电路后直接与第一支路脉冲调整电路直接连接，然后同时接通第一个二极管的输出端的第二支路与故障检测模块的输入端导通，从而对第一个二极管输出端电平进行采集；以此类推对每个单个二极管输出端电平检测，判定具体是哪个二极管的故障。

单频工作模式下进行实时检测脉冲信号故障的工作过程为，以第一支路的电压降为0.1V，控制系统通过控制AD1S1与BD1S1导通、BD1W1与CD1W1导通、AD2S1与CD2S1导通、AD2W1与CD2W1导通、AD3S1与CD3S1导通、AD3W1与CD3W1导通；然后控制脉冲信号故障检测输入端单独与第一支路上脉冲调整电路输出端导通，并对第一支路上脉冲调整电路输出端输出的脉冲信号进行采集；然后控制脉冲信号故障检测输入端单独与频率合成电路输出端导通，并对输出的脉冲信号进行采集，进而确定故障属于冲调整电路还是频率合成电路。

实施例2

由于上述脉冲信号故障检测电路，需要单独的从故障检测模块引出一条线路对脉冲调整电路、频率合成电路进行连接，由于调整模块众多，每个调整模块后均设有脉冲调整电路和频率合成电路，导致内部线路复杂，一旦其中一根脱落松动，容易引起其他调整模块的使用。

为解决上述技术问题，本发明进行如下改进，如图3-8所示，脉冲信号检测电路包括调整模块的第一支路对应的脉冲调整电路输出端与相邻的调整模块的第二支路对应的脉冲调整电路输入端通过K1开关连接的电路，同时还包括调整模块的第一支路对应的脉冲调整电路输入端与相邻的调整模块的第二支路对应的脉冲调整电路输出端通过K2开关连接的电路，还包括调整模块对应的频率合成电路输出端通过K3开关与相邻调整模块对应的频率合成电路输入端连接的电路，同时还包括调整模块通过K4开关分别与自身对应的两个脉冲调整电路输入端电连接的电路，调整模块第一支路和第二支路与K1、K2、K4开关之间的连接均可单独控制，可通过控制使其中任意两个线路之间相互导通或任意三个线路之间相互导通或四个线路同时导通；本发明需要着重说明的是，脉冲信号检测电路的采集端与故障检测模块采集端为同一个采集端。

以图4为例，在设备进行单频工作模式时，可通过如下方式，进行实时检测合成后的脉冲信号；当需要对第一个调整模块的第二脉冲调整电路进行检测时，通过控制频率合成电路输出端与第一个调整模块的第一脉冲调整电路连接的K4开关开启，从而使频率合成电路输出端输出的脉冲信号经K4开关到达第一脉冲调整电路输入端后直接与第一个调整模块的第一支路上的脉冲信号检测电路的采集端相连接，从而进行实时监测。

以图5为例，若第一调整模块的其中一条支路出现问题时，可采用如下检测方式进行检测：当需要对第一个调整模块的第二脉冲调整电路进行检测时，通过控制第一调整模块处于正常的支路输出用于检测的脉冲信号(可以是第一支路也可能是第二支路)，然后通过控制第二脉冲调整电路输出端对应的K1开关开启，使第二脉冲调整电路输出的信号经K1开关后到达相邻调整模块(第二调整模块)对应的第一脉冲调整电路的输入端，然后控制第二调整模块对应的第一脉冲调整电路的输入端直接与第二调整模块上的第一支路上的脉冲信号检测电路的采集端导通；从而进行采集检测。

以图6为例，若第一调整模块的其中一条支路出现问题时，可采用如下检测方式进行检测：当需要对第一个调整模块的频率合成电路进行检测时，首先通过控制第一调整模块处于正常的支路输出检查的脉冲信号，然后通过控制第一个调整模块的频率合成电路的输出端对应的K3开关开启，使第一个调整模块的频率合成电路的输出端与相邻调整模块的频率合成电路的输入端相连通，然后通过控制相邻频率合成电路不进行合成调节，只起到导通输出作用，同时控制相邻频率合成电路输出端对应的任意一个K4开关开启，使被检测的频率合成电路输出的信号经K3开关到达相邻频率合成电路，然后经K4到达相邻调整模块的脉冲调整电路输出端直接到达相邻调整模块的脉冲信号检测电路的采集端。

以图7为例，若第一调整模块的两条支路均出现问题时，可采用如下检测方式进行检测：当需要对第一个调整模块的第二脉冲调整电路进行检测时，通过控制相邻调整模块对应的最远的支路(即第二支路)导通、以及与相邻调整模块对应的第一支路上的K1开关开启、K2开关开启，并输出检测信号，检测信号经第二脉冲调整电路、K2到达被检查的第二脉冲调整电路的输入端，然后经输出端和K1开关到达相邻调整模块对应的第一支路上的脉冲信号检测电路的采集端，从而进行采集监测数据。

以图8为例，若第一调整模块的两条支路均出现问题时，可采用如下检测方式进行检测：当需要对第一个调整模块的频率合成电路进行检测时，首先通过控制相邻调整模块对应的最近的支路(即第一支路)导通、以及与相邻调整模块对应的第一支路上K1开关开启，并输出检测信号，控制被检测频率合成电路输出端与相邻的频率合成电路输入端相连接的K3开关开启，控制相邻调整模块对应的频率合成电路输出端与第二脉冲调整电路的输入端连接的K4开关开启，使第二调整模块上第一支路发出的脉冲检测信号经第二调整模块对应的第一支路上K1开关、被检测频率合成电路输入端、被检测频率合成电路输出端、与相邻的频率合成电路的输入端相连通的K3开关、第二调整模块对应的频率合成电路输出端与第二调整模块对应的第二脉冲调整电路输入端之间的K4开关，然后经第二调整模块对应的第二支路到达第二支路上的脉冲信号检测电路的信息采集端，从而实现在被检测的调整模块二条支路均出现故障时依然能进行故障检测。

本发明需要着重说明的是频率合成电路以及脉冲调整电路在非工作状态下仅仅起到导通电流作用，并不对脉冲信号进行调节。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种用于毫米波治疗仪的调频信号发生器，包括供电模块、控制分析模块、工作模式选择模块、调节模块和故障检测模块；其特征在于：所述控制分析模块与供电模块电连接，所述控制分析模块与工作模式选择模块、故障检测模块电连接，所述控制分析模块连接有多个调节模块；所述调节模块末端均电连接有两个脉冲调整电路，所述脉冲调整电路均与频率合成电路连接，所述频率合成电路与毫米波发射器连接；

所述调节模块包括多个串联的不同降压调节单元，所述降压调节单元包括多个不同降压或相同压降且串联的整流二极管，相邻所述降压调节单元的整流二极管之间相互串联；

所述串联的整流二极管通过控制开关连接；每个所述整流二极管的输入端与输出端均通过两个支路与供电模块相连接，每个所述整流二极管的输入端输出端均通过开关控制单元与供电模块连接，且每个支路上的开关控制单元之间串联；所述故障检测模块采集端设置于供电模块与最接近供电模块的开关控制单元之间，且采集端与电源模块之间设有开关控制单元；所述开关控制单元包括A触点、B触点、C触点，所述开关控制单元能够控制三个触点任意两个之间相互导通，且能够单独控制三个触点之间同时导通；

脉冲信号检测电路的信号采集端通过开关分别与脉冲调整电路和频率合成电路输出端连接；

所述脉冲信号检测电路包括调整模块的第一支路对应的脉冲调整电路输出端与相邻的调整模块的第二支路对应的脉冲调整电路输入端通过K1开关连接的电路，同时还包括所述调整模块的第一支路对应的脉冲调整电路输入端与相邻的调整模块的第二支路对应的脉冲调整电路输出端通过K2开关连接的电路，还包括所述调整模块对应的频率合成电路输出端通过K3开关与相邻调整模块对应的频率合成电路输入端连接的电路，同时还包括所述调整模块通过K4开关分别与自身对应的两个脉冲调整电路输入端电连接的电路，所述调整模块第一支路和第二支路与K1、K2、K4开关之间的连接均可单独控制，可通过控制使其中任意两个线路之间相互导通或任意三个线路之间相互导通或四个线路同时导通；

所述故障检测模块包括故障报警单元，所述故障报警单元和控制分析模块连接，所述故障报警单元与报警器连接；

所述工作模式选择模块包括开机旋钮、关机旋钮、单频工作旋钮、双频工作旋钮；

所述故障检测模块包括高低电平检测电路以及脉冲信号检测电路。

2.根据权利要求1所述的一种用于毫米波治疗仪的调频信号发生器，其特征在于：所述控制分析模块与每个开关控制单元电连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于毫米波治疗仪的调频信号发生器，其特征在于：所述供电模块包括电源转换模块，所述电源转换模块包括：变压器转换电路；外部电源与所述变压器转换电路连接；所述变压器转换电路通过整流电路与滤波电路连接；所述滤波电路经稳压电路与控制模块连接。

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