CN211321542U

CN211321542U - 一种射频微带双向耦合检波器

Info

Publication number: CN211321542U
Application number: CN201922251877.9U
Authority: CN
Inventors: 景志强; 蒋道成
Original assignee: Nanjing Congjing Biotechnology Co ltd
Current assignee: Nanjing Congjing Biotechnology Co ltd
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2020-08-21
Anticipated expiration: 2029-12-16

Abstract

本实用新型公开了一种射频微带双向耦合检波器，包括一个金属屏蔽盒和一块微带电路板，所述微带电路板安装在金属屏蔽盒的底板上面，微带电路板为玻璃纤维聚四氟乙烯双面覆铜板，上面装有微带双向耦合检波电路元器件。所述金属屏蔽盒的两端侧板上设有射频输入输出接口。本实用新型的射频微带双向耦合检波器采用微带传输线技术，体积小，成本低，应用于特征阻抗为50Ω、工作频率为40.68MHz的大功率射频热疗设备，用以监测射频热疗设备工作时的输出功率大小和负载匹配程度。

Description

一种射频微带双向耦合检波器

技术领域

本实用新型涉及射频发热理疗技术领域，具体为一种射频微带双向耦合检波器。

背景技术

随着生活水平的提高，人们开始越来越关注自身的健康，而科技的进步，也促进了医疗器械的快速发展，其中射频技术在医疗健康领域的应用受到了医疗器械行业的广泛关注。然而，最初的射频电路设计及生产存在着一定困难，尤其是传统的同轴线传输和大功率的分立元器件，会使得大功率的设备的一些功能部件的体积做得很大，成本较高，且调整不易。为了克服以上传统技术的缺点，人们开发了微带线传输技术。微带线的结构是由介质基片的一面制作中心导带，另一面为接地板构成。虽然微带线结构看起来简单，但要使所设计的微带线的阻抗与所连接电路部分的阻抗达到匹配却并不容易，需要根据所接电路的特性阻抗、工作频率等特性，来确定介质基片的厚度、介电常数、中心导带的宽度等，并装配所需的元器件，形成微带电路。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

本实用新型应用微带线技术理论，设计了一种射频微带双向耦合检波器，解决传统技术下设计的射频耦合检波器体积大、成本高及调整难等问题。

（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：一种射频微带双向耦合检波器，包括金属屏蔽盒和微带电路板，所述微带电路板用平头螺丝安装于金属屏蔽盒的底板上，微带电路板上的微带传输线通过金属屏蔽盒两端侧板上的微带传输线与同轴线连接过渡结构与外面同轴线相连接，所述金属屏蔽盒的正面侧板上有两个检波电路信号输出接口。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述金属屏蔽盒为长136mm，宽68mm，高40mm,壁厚4mm的铝合金盒体。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述微带电路板的微带电路板基片为玻璃纤维聚四氟乙烯介质，厚度为3mm,介电常数为2.7，底面为镀锡的金属层，金属层与金属屏蔽盒电连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述微带电路板的正面有一覆铜微带传输线，长为128mm，宽为8mm，所述微带传输线的一端为输入端，通过转接线连接到射频功率源，另一端为输出端，通过同轴电缆连接到射频辐射器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述微带传输线的旁边有两条纵向对称的外倒角L形耦合微带线，长边长为45mm，短边长为22mm，靠输入端的为正向耦合微带线，靠输出端的为反向耦合微带线，两条耦合微带线与微带传输线的耦合间距均为2mm，线宽均为8mm。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反向耦合微带线与正向耦合微带线之间为接地线，两条耦合微带线与接地线之间都相距8mm，各用三个151金属膜电阻并联。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述接地线为10*10mm的正方形覆铜块，与微带传输线相距2mm，与微带电路板的反面金属层过孔电连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反向耦合微带线的L型短边末端通过电阻与反向检波电路区电连接，所述反向检波电路区与金属屏蔽盒侧板上的检波电路信号输出接口电连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述正向耦合微带线的L型短边末端通过电阻与正向检波电路区电连接，所述正向检波电路区与金属屏蔽盒侧板上的另一个检波电路信号输出接口电连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述检波电路的正向检波电路区通过检波电路信号输出接口与数据采集装置及输出功率检波电流表相连，反向检波电路区通过检波电路信号输出接口与数据采集装置及反射功率检波电流表相连。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述微带传输线与同轴线连接过渡结构含有一根铜芯线，一端焊接在微带电路板上的微带传输线末端，一端穿过金属屏蔽盒的侧板接于SAM接头的芯线上，铜芯线穿过金属屏蔽盒时用聚四氟乙烯隔离和密封，微带传输线在输入端通过微带传输线与同轴线连接过渡结构与射频功率源连接，在输出端通过微带传输线与同轴线连接过渡结构与射频辐射器连接。

（三）有益效果

本实用新型提供了一种射频微带双向耦合检波器，具备以下有益效果：

1、该射频微带双向耦合检波器，体积很小，整个盒体只有136mm×68mm×40mm,且制作简单、调整容易，成本较低。

2、该射频微带双向耦合检波器可应用于大功率射频热疗设备，性能稳定，精准可靠，功率容限可达1500W。

附图说明

图1为本实用新型组成结构示意图；

图2为本实用新型微带电路板PCB正面图；

图3为本实用新型微带电路板局部截面示意图；

图4为本实用新型的电路原理图。

图中：1、微带电路板；2、输出端；3、微带传输线；4、输入端；5、反向耦合微带线；6、接地线； 7、正向耦合微带线；8、反向检波电路区；9、正向检波电路区；10、检波电路信号输出接口；11、微带电路板基片；12、金属层；13、金属屏蔽盒；14、微带传输线与同轴线连接过渡结构。

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1-4，本实用新型提供以下技术方案：一种射频微带双向耦合检波器，包括金属屏蔽盒13和微带电路板1，微带电路板1用平头螺丝安装于金属屏蔽盒13的底板上，微带电路板1上的微带传输线3通过金属屏蔽盒13两端侧板上的微带传输线与同轴线连接过渡结构14与外面同轴线相连接，金属屏蔽盒13的正面侧板上有两个检波电路信号输出接口10。

具体的，金属屏蔽盒13为长136mm，宽68mm，高40mm,壁厚4mm的铝合金盒体。

具体的，微带电路板1的微带电路板基片11为玻璃纤维聚四氟乙烯介质，厚度为3mm,介电常数为2.7，底面为镀锡的金属层12，金属层12与金属屏蔽盒13电连接。

具体的，微带电路板1的正面有一覆铜微带传输线3，长为128mm，宽为8mm，微带传输线3的一端为输入端4，通过转接线连接到射频功率源，另一端为输出端2，通过同轴电缆连接到射频辐射器。

具体的，微带传输线3的旁边有两条纵向对称的外倒角L形耦合微带线，长边长为45mm，短边长为22mm，靠输入端的为正向耦合微带线7，靠输出端的为反向耦合微带线5，两条耦合微带线与微带传输线3的耦合间距均为2mm，线宽均为8mm。

具体的，反向耦合微带线5与正向耦合微带线7之间为接地线6，两条耦合微带线与接地线6之间都相距8mm，各用三个151金属膜电阻并联。

具体的，接地线6为10*10mm的正方形覆铜块，与微带传输线3相距2mm，与微带电路板1的反面金属层12过孔电连接。

具体的，反向耦合微带线5的L型短边末端通过电阻与反向检波电路区8电连接，反向检波电路区8与金属屏蔽盒13侧板上的检波电路信号输出接口10电连接。

具体的，正向耦合微带线7的L型短边末端通过电阻与正向检波电路区9电连接，正向检波电路区9与金属屏蔽盒13侧板上的另一个检波电路信号输出接口10电连接。

具体的，检波电路的正向检波电路区9通过检波电路信号输出接口10与数据采集装置及输出功率检波电流表相连，反向检波电路区8通过检波电路信号输出接口10与数据采集装置及反射功率检波电流表相连。

具体的，微带传输线与同轴线连接过渡结构14含有一根铜芯线，一端焊接在微带电路板1上的微带传输线3末端，一端穿过金属屏蔽盒13的侧板接于SAM接头的芯线上，铜芯线穿过金属屏蔽盒13时用聚四氟乙烯隔离和密封，微带传输线3在输入端4通过微带传输线与同轴线连接过渡结构14与射频功率源连接，在输出端2通过微带传输线与同轴线连接过渡结构14与射频辐射器连接。

本实用新型的工作原理及使用流程：射频热疗设备工作时，射频功率从微带电路板1上的微带传输线3上通过时，经正向耦合微带线7和反向耦合微带线5双向耦合，然后再通过正向检波电路和反向检波电路分别检波后得到输出功率与反射功率的电流值，并输出到相应的仪表和计算机上，从而让使用者知道设备的实时输出功率以及负载匹配的情况。

最后应说明的是：以上实施例中所采用的射频工作频率为40.68MHz，所接电路的特征电阻为50Ω。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

1.一种射频微带双向耦合检波器，包括金属屏蔽盒（13）和微带电路板（1），其特征在于：所述微带电路板（1）用平头螺丝安装于金属屏蔽盒（13）的底板上，微带电路板（1）上的微带传输线（3）通过金属屏蔽盒（13）两端侧板上的微带传输线与同轴线连接过渡结构（14）与外面同轴线相连接，所述金属屏蔽盒（13）的正面侧板上有两个检波电路信号输出接口（10）。

2.根据权利要求1所述的一种射频微带双向耦合检波器，其特征在于：所述金属屏蔽盒（13）为长136mm，宽68mm，高40mm,壁厚4mm的铝合金盒体。

3.根据权利要求1所述的一种射频微带双向耦合检波器，其特征在于：所述微带电路板（1）的微带电路板基片（11）为玻璃纤维聚四氟乙烯介质，厚度为3mm,介电常数为2.7，底面为镀锡的金属层（12），金属层（12）与金属屏蔽盒（13）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种射频微带双向耦合检波器，其特征在于：所述微带电路板（1）的正面有一覆铜微带传输线（3），长为128mm，宽为8mm，所述微带传输线（3）的一端为输入端（4），通过转接线连接到射频功率源，另一端为输出端（2），通过同轴电缆连接到射频辐射器。

5.根据权利要求4所述的一种射频微带双向耦合检波器，其特征在于：所述微带传输线（3）的旁边有两条纵向对称的外倒角L形耦合微带线，长边长为45mm，短边长为22mm，靠输入端的为正向耦合微带线（7），靠输出端的为反向耦合微带线（5），两条耦合微带线与微带传输线（3）的耦合间距均为2mm，线宽均为8mm。

6.根据权利要求5所述的一种射频微带双向耦合检波器，其特征在于：所述反向耦合微带线（5）与正向耦合微带线（7）之间为接地线（6），两条耦合微带线与接地线（6）之间都相距8mm，各用三个151金属膜电阻并联。

7.根据权利要求6所述的一种射频微带双向耦合检波器，其特征在于：所述接地线（6）为10*10mm的正方形覆铜块，与微带传输线（3）相距2mm，与微带电路板（1）的反面金属层（12）过孔电连接。

8.根据权利要求5所述的一种射频微带双向耦合检波器，其特征在于：所述反向耦合微带线（5）的L型短边末端通过电阻与反向检波电路区（8）电连接，所述反向检波电路区（8）与金属屏蔽盒（13）侧板上的检波电路信号输出接口（10）电连接。

9.根据权利要求5所述的一种射频微带双向耦合检波器，其特征在于：所述正向耦合微带线（7）的L型短边末端通过电阻与正向检波电路区（9）电连接，所述正向检波电路区（9）与金属屏蔽盒（13）侧板上的另一个检波电路信号输出接口（10）电连接。

10.根据权利要求8或9所述的一种射频微带双向耦合检波器，其特征在于：所述检波电路的正向检波电路区（9）通过检波电路信号输出接口（10）与数据采集装置及输出功率检波电流表相连，反向检波电路区（8）通过检波电路信号输出接口（10）与数据采集装置及反射功率检波电流表相连。

11.根据权利要求1所述的一种射频微带双向耦合检波器，其特征在于：所述微带传输线与同轴线连接过渡结构（14）含有一根铜芯线，一端焊接在微带电路板（1）上的微带传输线（3）末端，一端穿过金属屏蔽盒（13）的侧板接于SAM接头的芯线上，铜芯线穿过金属屏蔽盒（13）时用聚四氟乙烯隔离和密封，微带传输线（3）在输入端（4）通过微带传输线与同轴线连接过渡结构（14）与射频功率源连接，在输出端（2）通过微带传输线与同轴线连接过渡结构（14）与射频辐射器连接。