CN2271377Y - 微波热疗机的新式e面对称加载金属板波导辐射器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器，它含有插座，激励天线，一段一端封闭而另一端开口的小口径矩形波导，波导内对称放置二片与波导宽边垂直的加载金属板，加载金属板与波导上下宽边间垫有绝缘介质。
Description
本实用新型属于一种微波热疗机的辐射器，具体地说：它是微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器。
众所周知，微波热疗机作为医疗器械已由临床实践证明，目前，国内产品有WR-11型，WTH-1型微波热疗机，微波热疗机的辐射器是为微波热疗机提供新型体外辐射器，以热疗体表癌。微波热疗机通用的频率有915MHZ和2450MHZ。如用普通规则矩形波导作辐射器来传送915MHZ微波，其孔径尺寸为23.0*16.5平方厘米，这种大孔径的辐射器难于实际应用。为了传送长微波，至今通行的办法是在波导内填充高介电常数低损耗的微波陶瓷材料(可以是板状或粉状)，以缩小孔径尺寸。国内外用于915MHZ热疗机体外辐射器，其性能最好是称谓“TEM匀场辐射器”，它是在矩形截止波导窄边对称安置二片高介低耗陶瓷板，加载后的辐射器就可以传送长微波，并使照射场均匀，避免局部过热。但这种TEM辐射器尚有以下几个缺点①由于激发915MHZ微波小天线近场的影响，TEM匀场的条件不能全满足，容易出现混合波型，使照射场不够均匀。②TEM匀场条件是在规则波导中得出来的，这使TEM辐射器长度较长，重量较重，使用不便。③制造低耗高介陶瓷板，成本高，而且孔径愈小，成本愈高。
经过检索可知：目前尚未发现微波热疗机的体外辐射器采用E面对称加载金属板波导辐射器。
本实用新型的目的是研制一种用于微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器。
本实用新型是这样实现的：本实用新型含有插座，激励小天线，一段一端封闭而另一端开口的小口径矩形波导，在波导内对称放置二片与波导宽边垂直的加载金属板和加载金属板，加载金属板与波导上、下宽边间垫有绝缘介质。
本实用新型研制的辐射器与TEM辐射器相比：①在性能方面，孔径的照射场较均匀；②在孔径相同情况下，长度缩短三分之一，重量轻一半；③成本低。由于辐射器是在波导电场较弱的边缘加载性能良好导电板，辐射器可承受微波热疗功率传送，不易击穿，损耗不大。
以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述：
图1为本实用新型的剖面结构示意图
图2为本实用新型的长轴比吸收率(SAR)分布图
图3为本实用新型的短轴比吸收率(SAR)分布图
在图1所示中，1为波导，2为加载金属板，3为绝缘介质，4为插座，5为绝缘介质，6为加载金属板，7为绝缘介质，8为激励小天线，9为绝缘介质。
辐射器的工作原理如下：对称加载纵向金属板波导可视为矩形波导的一种变形，它的场结构与矩形波导H10波形相似，不同之处在于导电板与波导边缘双凸缘处电场更集中。加载导电板的作用有：①增长载止波长，使其能传送如915MHZ微波。根据加载所形成边缘电容和电感，可近似计算小孔径矩形波导最低次模载止波长。计算结果表明，该辐射器载止频率大大降低，使得孔径远小于工作波长的波导能传输长微波；②增强孔径边缘场强，削弱中心场强，以达到匀场照射，这点与脊波导不同。脊波导整个孔径面场是不均匀的；③降低辐射器波导阻抗，使其能同信号源与被照射媒体阻抗匹配；④调节导电板(尺寸固定)在波导中相对位置，控制小天线长度可实现长轴、短轴有较均匀照射场。
本实用新型的实施例具体结构如下：选用915MHZ微波及小孔径7.2*4.2平方厘米矩形波导段，以说明其优良性能(频率愈低，孔径愈小，技术难度愈大)，从图1可知，该辐射器包括一段一端封闭而另一端开口的小口径矩形波导1(尺寸为9*7.2*4.2立方厘米)，波导1内对称放置二片与波导宽边垂直的加载金属板2和加载金属板6，加载金属板2和加载金属板6与波导上下宽边间垫有绝缘介质3、5、7、9。波导由长小天线8激励，选取金属导电板的尺寸，并调整其在波导中的位置，可使微波能量只往加有金属导电板的端口传送。
波导宽边长7.2厘米，窄边长4.2厘米，长度为9厘米，金属导电板厚4毫米，宽4.1厘米，长3.9厘米，板厚中心与波导窄边距离为1.0偏差0.2厘米，辐射器端口直接放置人造体模，在915MHZ微波照射下，测得驻波比小于1.6，测得长轴与短轴比吸收率(SAR)分布图如图2、图3所示，在图2、图3中，为在体模中测温传感器距边壁的位置以厘米表示。图中横轴以厘米表示。微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器中的加载金属板2和加载金属板6可以是铝板或铜板。
使用本实用新型的结构，可设计具有相同性能，孔径不同的辐射器(根据肿瘤大小设计孔径尺寸)，也可设计用于不同频段的辐射器，适用性广。
Claims (2)
1.一种微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器，其特征在于它含有插座(4)，激励小天线(8)，一段一端封闭而另一端开口的小口径矩形波导(1)，在波导(1)内对称放置二片与波导宽边垂直的加载金属板(2)和加载金属板(6)，加载金属板(2)与波导上、下宽边间垫有绝缘介质(3)及绝缘介质(9)、加载金属板(6)与波导上、下宽边间垫有绝缘介质(5)及绝缘介质(7)。
2.根据权利要求1所述的微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器，其特征在于加载金属板(2)和加载金属板(6)可以是铝板或铜板。
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| CN 96247155 CN2271377Y (zh) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 微波热疗机的新式e面对称加载金属板波导辐射器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1996
- 1996-11-26 CN CN 96247155 patent/CN2271377Y/zh not_active Expired - Fee Related
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