CN210640351U - 一种双半环形谐振腔的两点馈电结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于理疗设备领域，尤其为一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，包括对称布置的谐振腔本体，所述谐振腔本体上从外到内依次布置有半圆形结构的外筒、中筒和内筒，所述中筒安装于外筒和内筒之间，所述外筒和中筒之间通过若干个第一支撑杆固定隔离，所述中筒和内筒之间通过第二支撑杆固定隔离，所述中筒的顶端和外筒的顶端均与半圆环状结构的第一固定板的底面焊接固定。本实用新型中，将两个半环形谐振腔组成一个完整的环形谐振腔，具有辐射场能量集中，且设备的能量利用率高，半环形谐振腔产生的辐射电场是一个约束电场，泄漏到环形腔体外的电磁波更少，对周围其他电子设备的干扰小。

Description

一种双半环形谐振腔的两点馈电结构

技术领域

本实用新型涉及理疗设备领域，具体为一种双半环形谐振腔的两点馈电结构。

背景技术

整个人体是一个生物电场系统，人们通过研究发现，利用适当的电磁波作用于人体，可以达到治疗疾病和健身的目的，对人体时有益的。其中应用电磁波波长为10m～1m，频率为30MHz～300MHz的超高频交流电作用于人体治疗疾病和保健的方法称为超短波疗法。超短波的频率很高，不宜采用电感法治疗，多采用电容电极法治疗。电容电极超短波疗法的工作原理是：通过电路产生高频电磁波(如：射频频率为40.68MHz)，经滤波、放大、耦合检波后再经电容电极辐射输出能量作用于人体。

现有的电容电极超短波疗法存在以下问题：

1、传统的能量辐射器对于场地要求有限制，对于小面积不适用，而且在运输过程中，如果通道过小也不利于能量辐射器的运输传送；

2、传统的能量辐射器是不可独立拆分的，更换成本高。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，解决了背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，包括对称布置的谐振腔本体，所述谐振腔本体上从外到内依次布置有半圆形结构的外筒、中筒和内筒，所述中筒安装于外筒和内筒之间，所述外筒和中筒之间通过若干个第一支撑杆固定隔离，所述中筒和内筒之间通过第二支撑杆固定隔离，所述中筒的顶端和外筒的顶端均与半圆环状结构的第一固定板的底面焊接固定，所述内筒的底端和外筒的底端均与环形结构的第二固定板的顶面焊接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：

所述外筒、中筒和内筒的壁厚相同，且外筒的内径大于中筒的内径，所述中筒的内径大于内筒的内径，且外筒、中筒和内筒均为金属导体材质。

作为本实用新型的一种优选技术方案；

所述外筒的长度大于中筒的长度，所述内筒的长度小于中筒的长度。

作为本实用新型的一种优选技术方案：

所述外筒的一侧布置有同轴线，所述同轴线包括为同轴线外导体和同轴线内导体，且同轴线内导体位于同轴线外导体的内部，且同轴线与半圆筒直径平面之间的夹角为45°。

作为本实用新型的一种优选技术方案：

所述同轴线外导体与外筒电连接，所述同轴线内导体穿过外筒且与中筒电连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：

所述第一支撑杆的一端与外筒的内壁中部连接，且第一支撑杆的另一端与中筒的外壁连接固定，所述第一支撑杆与中筒的外壁垂直且等间距分布，所述第一支撑杆的材质为聚四氟乙烯。

作为本实用新型的一种优选技术方案：

所述第二支撑杆的一端与中筒且靠近下端处连接固定，且第二支撑杆的另一端与内筒的外壁固定连接，所述第二支撑杆与内筒的外壁垂直且等间距分布，所述第二支撑杆的材质为聚四氟乙烯。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，具备以下有益效果：

1、本实用新型中，将两个半环形谐振腔组成一个完整的环形谐振腔，具有辐射场能量集中，且设备的能量利用率高，半环形谐振腔产生的辐射电场是一个约束电场，泄漏到环形腔体外的电磁波更少，对周围其他电子设备的干扰小。

2、本实用新型中，两个半环形谐振腔可以独立拆分，在包装、运输方面更方便，成本更低，并且对使用场所的门、走道等搬运通道的尺寸要求更低，更适合于场地条件不宽裕的场所。

3、本实用新型中，双半环形谐振腔将大部分电场约束在腔体内，接受电磁辐射能量的人体部分置身于谐振腔中，致使大部分电场作用于人体，大大提高了电磁辐射能量的利用率。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2为图1中A-A处的局部剖视图；

图3为本实用中电场的分布图；

图4为本实用的等效电路图；

图5为本实用新型中并联单节支阻抗匹配结构示意图。

图中：1、谐振腔本体；2、外筒；3、中筒；4、内筒；5、第一支撑杆；6、第二支撑杆；7、第一固定板；8、第二固定板；9、同轴线；901、同轴线外导体；902、同轴线内导体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-5，本实用新型提供以下技术方案：一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，包括对称布置的谐振腔本体1，谐振腔本体1上从外到内依次布置有半圆形结构的外筒2、中筒3和内筒4，中筒3安装于外筒2和内筒4之间，外筒2和中筒3之间通过若干个第一支撑杆5固定隔离，中筒3和内筒4之间通过第二支撑杆6固定隔离，中筒3的顶端和外筒2的顶端均与半圆环状结构的第一固定板7的底面焊接固定，内筒4的底端和外筒2的底端均与环形结构的第二固定板8的顶面焊接。

本实施方案中，能量辐射器是由两个相同的半环形结构的谐振腔本体1组成的一个完整的环形谐振腔，两个半环形结构的谐振腔本体1相互分离，采用两点馈电方法实现能量的辐射。

具体的，外筒2、中筒3和内筒4的壁厚相同，且外筒2的内径大于中筒3的内径，中筒3的内径大于内筒4的内径，且外筒2、中筒3和内筒4均为金属导体材质。

本实施例中，半环形结构的谐振腔本体1通过外筒2、中筒3和内筒4共同构成，并且外筒2、中筒3和内筒4之间互相间隔，各半圆筒之间用聚四氟乙烯材料支撑隔离，构成开口电容电极。

具体的，外筒2的长度大于中筒3的长度，内筒4的长度小于中筒3的长度。

本实施例中，中筒3和内筒4构成开口电容的两极，且中筒3和内筒4之间产生电场，电场的方向由内筒4指向中筒3。

具体的，外筒2的一侧布置有同轴线9，同轴线9包括为同轴线外导体901和同轴线内导体902，且同轴线内导体902位于同轴线外导体901的内部，且同轴线9与半圆筒直径平面之间的夹角为45°。

本实施例中，同轴线外导体901与外筒2连接，同轴线内导体902与中筒3连接，当同轴线9接通射频能量后，中筒3和内筒4之间产生电位差，从而产生电场。

具体的，同轴线外导体901的输入端与外筒2电连接，同轴线内导体902的输入端穿过外筒2且与中筒3电连接。

本实施例中，由于外筒2和中筒3之间不能贴合且要保持恒定间距，因此将第一支撑杆5均匀布置在外筒2和中筒3之间，并且第一支撑杆5采用耐高压绝缘材质，避免破坏电荷的存储。

具体的，第一支撑杆5的一端与外筒2的内壁中部连接，且第一支撑杆5的另一端与中筒3的外壁连接固定，第一支撑杆5与中筒3的外壁垂直且等间距分布，第一支撑杆5的材质为聚四氟乙烯。

本实施例中，由于中筒3和内筒4之间不能贴合且要保持恒定间距，因此将第二支撑杆6均匀布置在中筒3和内筒4之间，并且第二支撑杆6采用耐高压绝缘材质，避免破坏电荷的存储。

具体的，第二支撑杆6的一端与中筒3且靠近下端处连接固定，且第二支撑杆6的另一端与内筒4的外壁固定连接，第二支撑杆6与内筒4的外壁垂直且等间距分布，第二支撑杆6的材质为聚四氟乙烯。

本实用新型的工作原理及使用流程：

半环形谐振腔电容电极主要由同轴线9和外筒2、中筒3和内筒4构成的开口电容，当半环形谐振腔电容电极对人体的手臂或腿部进行作用是，需将两个双半环形谐振腔的两点馈电结构电容电极拼接，构成环形谐振腔电容电极，当同轴线9通电后，同轴线外导体901与外筒2通电，同轴线内导体902与中筒3通电，使得电荷存入对应的半环形谐振腔的两点馈电结构电容电极中，由于内筒4和中筒3之间存在压差，使得电荷在对应的半环形谐振腔的两点馈电结构电容电极中移动形成电场，且电场的方向指向中筒3，由在主传输线上距负载d处并联长度为l的短路支节构成并联单支节阻抗匹配，当高频射频装置送入射频能量通过半环形谐振腔电容电极中时，配合外筒2、中筒3和内筒4构成环形谐振腔，进行能量辐射输出。

具体计算方式如下：

如图4所示的等效电路，图中V_G为电压源，C为馈电点看到的负载的电容，R为馈电点看到的负载的电阻，L为馈电点看到的同轴短路线的电感。当容抗1/ω·C等于感抗ω·L时，线路发生谐振，ω为圆频率，ω＝2·π·f，f为频率。

ω·L＝1/ω·C

谐振频率为工作频率时，达到工作状态。

如图5所示，并联单节支阻抗匹配结构由在主传输线上距负载d处并联长度为l的短路支节构成，设负载阻抗为ZL，导纳为YL,归化导纳为yL，只要Z_L实部不为零，在主传输线上总可选择合适的d值，使输入归化导纳为yin＝1+j·Xd,j·Xd为d处的电纳。

在d处并联短路支节，调整短路支节的长度l，使短路支节的输入导纳YL＝-j*Xd。

并联后yin＝1，Zin＝1,在并联处达到匹配。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，包括对称布置的谐振腔本体(1)，所述谐振腔本体(1)上从外到内依次布置有半圆形结构的外筒(2)、中筒(3)和内筒(4)，其特征在于：所述中筒(3)安装于外筒(2)和内筒(4)之间，所述外筒(2)和中筒(3)之间通过若干个第一支撑杆(5)固定隔离，所述中筒(3)和内筒(4)之间通过第二支撑杆(6)固定隔离，所述中筒(3)的顶端和外筒(2)的顶端均与半圆环状结构的第一固定板(7)的底面焊接固定，所述内筒(4)的底端和外筒(2)的底端均与环形结构的第二固定板(8)的顶面焊接。

2.根据权利要求1所述的一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，其特征在于：所述外筒(2)、中筒(3)和内筒(4)的壁厚相同，且外筒(2)的内径大于中筒(3)的内径，所述中筒(3)的内径大于内筒(4)的内径，且外筒(2)、中筒(3)和内筒(4)均为金属导体材质。

3.根据权利要求2所述的一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，其特征在于：所述外筒(2)的长度大于中筒(3)的长度，所述内筒(4)的长度小于中筒(3)的长度。

4.根据权利要求1所述的一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，其特征在于：所述外筒(2)的一侧布置有同轴线(9)，所述同轴线(9)包括为同轴线外导体(901)和同轴线内导体(902)，且同轴线内导体(902)位于同轴线外导体(901)的内部，且同轴线(9)与半圆筒直径平面之间的夹角为45°。

5.根据权利要求4所述的一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，其特征在于：所述同轴线外导体(901)与外筒(2)电连接，所述同轴线内导体(902)的输入端穿过外筒(2)且与中筒(3)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，其特征在于：所述第一支撑杆(5)的一端与外筒(2)的内壁中部连接，且第一支撑杆(5)的另一端与中筒(3)的外壁连接固定，所述第一支撑杆(5)与中筒(3)的外壁垂直且等间距分布，所述第一支撑杆(5)的材质为聚四氟乙烯。

7.根据权利要求6所述的一种双半环形谐振腔的两点馈电结构，其特征在于：所述第二支撑杆(6)的一端与中筒(3)且靠近下端处连接固定，且第二支撑杆(6)的另一端与内筒(4)的外壁固定连接，所述第二支撑杆(6)与内筒(4)的外壁垂直且等间距分布，所述第二支撑杆(6)的材质为聚四氟乙烯。

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