JPS59192925A - マイクロ波温度計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロ波温度計測装置に関する。

従来からマイクロ波温度ｄ１は生物医学上の疾病につい
ての診断に使われ被検体の正常時の体温に対し患部の皮
下邪における体ｆｎ変化を検索する叩く或している。

またこの種温度計として赤外線放射温度計も知られてい
るが赤外線放射温度計の場合は被検体表面での体温の決
定には効果があるが赤外線より長い波長の波には被検体
組織の実質的な厚さを貫通する力があるし、このような
波はこ＼ではｍにマイクロ波と呼ぶが体内の深層部から
発せられ十分な力を持って体表面に達し検出せられるこ
と＼なるのである。

従ってマイクロ波温度計のための装置ａとしては被検体
組織における相当な厚さ例えは数センチの厚さを１通可
能な周波数範囲の波を感知し得る放射線受信装置を用い
ることになる。尚、１ＶｉＪ記した周波数範囲はぎつと
１−１０Ｇ−である。そして、実際上これらの波が「雑
音信号（ｎｏｉｓｅ　ｓｉｇｎａｌ）」を発生させるの
でその雑音信号の強度を観測し、この波を発生させてい
る物の温度を示すもの番こ変換するのである。

而して、前記したマイクロ波温度計測装置の既知の構成
ではディック（Ｄｉｃｋｅ　Ｔｙｐｅ）　式とり、テ用
られている比軸器・受信器を設けこの比軸器・受１ｄ器
番こ、制御計測温度（実際には被検体の正常時の体温番
こ近い温度）番こ維持される基準負荷を与え、ｍ１記制
御温度に対応した基準雑音信号を発生ずる＋４１　＜成
すとともに、スイッチ装置を設けてこのスイッチにより
前記基準雑音信号と、被検体近くに０位１へする感知ア
ンテナから発する准音信叶とを交互番こ受信装置番こフ
ィードし、この受信装置によりこれら各信号を合体する
ことによりＧ（Ｔｌｌ−ＴＯ）形の出力１３号を発生さ
せる。口の場合（（））は１ｉＴＩ記受信装置の利得（
ｇａｉｎ）であり、（Ｔｏ）は前記基準負荷により生じ
る信号、そして（ＴＢ）は前記アンテナ力）らの信号を
示している。而して、前記受信装置力）らの出力信号を
前記（ＴＯ）から直接に引き出す信号に対して加えるこ
とにより前記（Ｔｓ）の値のみを生り）す知く筬してい
る０尚、周波数に関しては既知の装置では前記（Ｔｏ）
は正確に測定し得るがｎｉｌ記利ｒｌ　（Ｇ　）は高度
に安定させることが出来ないので、（ＴＯ）は通常前記
温度（Ｔ８）に出来るだけ近く選択及び設定されるから
、前記受信装置の非安定ゲイン係数力）ら生じる測定誤
差は出来る限り小さくされるまた、前記受信装置への入
力時もしくは入力に先立って回路中もしくは借或部村内
での信号損失が前記受信装置の雑音値（もしくはそれに
対応する有効雑音温度）を降下させる。これらの各々対
応するパラメータ（雑音値及び有効雑音温度）がこの種
装置における受信装置の操作における最も重要な値であ
り、このパラメータの降下減少に比例して、所望の温源
体温測定分析を完遂するための必要な測定時間の増加及
び／もしくはこの装置（こよる滉Ｉｌｉ！温度測定分析
の降下減少が生じる。

従って、…Ｊ記受信装置すなわち前記アンテナ、スイッ
チ及びこれに対応する導体への入力時もしくは入力に先
だって必須の各回路及び購成部材蚤こおける（日号損失
を最小にすること力ｉ重要であるが、既知のディック式
受信装置では、前記信号スイッチ及びそれと協働する信
号回路が実質的な信号損失の鯨である。

面して、％　ｌ、を上前記したディック式受信装置には
Ｆ記の６つの問題点がある。

（１）　　双投式（ｔｗｏ−ｔｈｒｏｗ　）スイッチが
必要である。

このスイッチは双投式電磁機構スイッチであってマイク
ロ波信号周波数で操作可能で且つ舷番こ言う装置のため
に許容可能な程度の低し）信号通路損失を有したものを
構成することは可能であるが、コンタクトバウンス（ｃ
ｏｎｔａｃｔ　ｂｏｕｎｃｅ）が問題を起こしやすいこ
と及びこのスイッチＣまｑ＋＊器増１１’Ｍ器及び検波
器７１Ｊツカ雑音を避をするのに必要な高いスイッチ周
波数−での操作寿命が限定されているのでスイッチング
死力５厳しく制限されるのである。この場合、通常、ス
イッチで入切される各要素蝋めに半導体夕゛イオードを
使っているソリッドステート式マイクロ波スイッチなら
極めて高いスイッチング比と極めて長い操作寿命を有し
ているが、ソ１」ラドステートスイッチでの双投形式は
舷で述べる装置番ことっては高い名号損失を有している
。

（２前記双投スイッチが前記受信装置をアンテナに連結
する時、温度を持った雑音信号力τ前記受信装置の有効
雑音温度に基づいて生じ前記受信装置力らアンテナへ進
入するが、既知の形式のアンテナには、受信装置に受信
装置雑音信号の一部を反射して戻しこの反射信号に比例
した量で温源温度の測定誤差を生じさせる如きアンテナ
・温源接触面についての実質的な信号反射係数が存在す
る。

（タ　インピーダンス不整合に相当する前項（２で述べ
た実質的反射係数の存在は、前記受信装置のゲインを前
記受信装置の入力が整合インピーダンスの重重負荷に対
しスイッチにより連結される時番こ穫得するゲインに対
し変化させるし、また前記スイッチ周波数で生じるゲイ
ン変化により前記受信装置からスプリアス出力信号を生
じることにより前記温源温度の測定番こ誤差を生じる砧
果となる。

正常時の被検体の組織と病中の被検体の組織との体温の
観察可能な相違は摂氏１度より小さいこともあり得るし
、またしばしば実際にそうなるので、こ＼に言う装置に
よる温度分析には晶度の正４ｒ１５さが要求されること
は容易に理解されよう。

而して、本発明はマイクロ波温度計測装置であって、平
均体温を持った被検体から発するマイクロ波放射線を感
知する信号受信アンテナ部と、前記平均体温とはゾ等し
い所定の温度を維持可能て且つ口ｉＪ記１］「定温度に
対応するマイクロ波周波数で温度２１１１音信号を発す
ることが可能な基−鵠負荷と、ｔＩＴＪ記基１■負荷の
インピーダンスに整合する入力インピーダンスを待ち且
つ前記アンテナ部と前記基準負荷とから発せられる温度
雑音信号を比佼するための手段とを持った受信装置と、
３ボ一ト式非相反型循環回路であって前記アンテナ部、
基準負荷及び受信装置を相互連結するものとを設け、前
記循環回路が＋ＩＮ　ＰＪ４の順に設けた各別のボート
を有し、しれら各ボートが前記基準負荷の雑音信号出力
に、また単投式オンオフマイクロ波スイッチに、そして
前記受信装置゛の人力に対しそれぞれ連結されているも
のである。

本発明には更に、マイクロ波温度計測装置であって平均
体温を有する被検体から発するマイクロ波放射線を感知
する信号受信アンテナ部を付ち、前記アンテナ部（こＴ
　ｍ１１波形及びそれ以下のモードを支持し得る寸法の
円形、１貿断面を持った筒状の金属製導波管と、前記ア
ンテナの信号出力に連結される同軸線に送り込むため前
記ＴＥ■波形を選択すべく成した同軸線モード変換器に
対する広帯域等波管と、前記アンテナ部が被検体組織の
平均インピーダンスに近いインピーダンスを持つよう１
ＴｉＩ記導波管内に低損失の誘車材料力）ら成る光項材
とを持たせたものである。

以下本発明を添付の図面に基づいて詳記する０図（こお
いて（１）は基準抵抗負荷であって所定の基準ｌ黒度（
Ｔ、）で作用すべく温度制御されており、所定の基準温
度（ＴＯ）に対応するマイクロ波周波ｄｉ、雑音信号出
力を生じる。（２）はアンテナ部（ａｅｒｉａｌ）であ
ってその目的は被検体における体温（Ｔ　ｓ　）の温源
７１１）ら発せられるマイクロ波放射線を受は取ること
である。（６）は受信装置であって受けた信号を増幅す
るとともにこの信号の所定の特性を明瞭な形で表示する
。第１図に示した既知の装置において（４）は三路スイ
ッチであって前記抵抗（１）を前記受信装置（６）番こ
連結する位置と、前記アンテナ部（２）を前記受信装置
（６）に連結する位置との間を揺動するすＩＩ　（ｎ’
ｌ成する。

第１図に示した既知の装置では操作時、前記アンテナ部
（２）を被検体に接触させ前記スイッチ（４）により前
記アンテナ部（２）及び基準負ｆ１１ｉ　（１）を父互
番こ前記受信装置（３）に連結させる。そして前記アン
テナ部（２）がｒ４ｉｒ記受Ｇｔ装置に連結された時、
このアンテナ部（２）力）らの信号（Ｔｅ）を増幅器に
、’ｉＪ過させ、その後前記スイッチが前記アンテナ部
との連結を切る時、このスイッチは前記基準負荷を前記
受信装置に連結し、基準信号（Ｔｏ）を前記受信装置に
フィードしこれにより該受信装置がスイッチ周波数で増
幅した差信号を発する。この場合の増幅レベルは前記受
信装置のゲイン（Ｇ　）　（ｇａｉｎ）に基づくのであ
る。また第６図において破線（８）は被検体表面とアン
テナ部との接触面であってこの接触面においてインピー
ダンス不整合反射係数（ρ）を生じる。この場合前記ア
ンテナ部により観測される温源温度が（Ｔｅ）でありま
た、前記受信装置（６）は入力有効雑音温度（Ｔ　　）
を有す芯。面して、スイッチ（４）が前記アンテナ部を
受信装置に連結すると前記受信装置入力に基づいて発生
する雑音信号が通路（７）を経て接触面（８）に達しこ
の接触面（８）で一部が通路（７Ｂ）Ｇこ沿って反射し
値ρＴＲの信号となる。また部分的に通路（７Ａ）をｉ
ｆｌつて被検体内に到る受信装置・雑音信号は被検体内
で吸収されてしまい何らの効果も有しない。更に１１情
源（Ｔ、）力）らの信号は最初に通路（９）を通り一部
は前記接触面（８）で反射して通路（９Ｂ）を通って被
検体内に吸収され、別の一部はまた前記通路（９Ａ）を
通って（１−ρ）１日　　の値の信号として前記受信装
置内に伝達される。従って前記受信装置による信号はＴ
８＋ρ（ＴＲ−Ｔｅ）となり、ｉｉＪ記インピーダンス
不整合反射係故に基づく温源温１１ｊ（Ｔｅ）の測定誤
差は、（ＴＲ）が（１日）に等しい場合（但し、ＴＲは
容易に制＋＋ｌｉｌ　ｎｌ能でないので実際的にはこの
可能性はないが）零もあり得るとは思われるが、しかし
実際上はこの測定誤差は反射係数（ρ）を減らすことに
よりはじめて減少させることが出来るのであって、この
ためにはアンテナ部（２）の構成を後記する？／Ｉ＋　
＜被検体組織の平均インピーダンスに出来るだＧツ近い
インピーダンスを持つよう構成する必要がある。尚、当
然ながらスイッチ（４）が前記基準負荷（１）を前記受
信器（３）に連結する時、前記負荷のインピーダンスが
整合状態となるので前記受信装置の人力雑音信号の反射
は無く、前記受信装置に伝達される信号は単に（ＴＯ）
となる。

而して、先に述べた如くディック型式の受信装置（第１
図参照）は以下の如き３つの顕著な不利益を待つ。すな
わち（１）スイッチング周波数が限定されること、操作
寿命が短いこともしくは比較的高いイｄ＠損失のあるこ
と、（２）受石装置の有効人力温度が誤信号に反映する
こと、（６）アンテナ部インピーダンスの不整合により
、スイッチング周波数での受信装置ゲインの変調による
誤信号発生が生じることである。これに対し本発明は＠
２図に示した如く受信装置の入力部分を格別の構成とし
前記した各問題点を大きく解消することを目的としてい
る。

第２図において（５）は非相反（ｎｏｎ　−ｒｅｃｉｐ
ｒｏｃａｌ）型式の３ボ一ト式マイクロ波循環回ト 路であって、例えばフエライン式サーキュレータであり
前記各ボートのうちまず１つ目は前記基準負荷（１）の
出力（１１１に連結され、次に２つ目は学投影のオン・
オフマイクロ波スイッチ（６）により前記アンテナ部（
２）に連結され、更に３つ目は前記受信装置（３）にと
順番に連結されている。前記循ｔ■回路（５）と単投形
スイッチ（６）は必須の借成部利であって前記したディ
ック式の比軸器・受信器型の操作による利点も兼ね備え
ると共に…Ｉ記した各問題点Ｇこついては大１ｆＩｌ＋
ｔに解消するのである。第２図において前記基準負荷は
常時前記循環回路（５）及び受信器＠（６）に連結され
ており、また前記スイッチ（６）は…Ｊ記アンテナ部（
２）を前記循環回路（５）に対し連結及び遮町するだけ
の機能を待たせている。第４図では前記基準負荷、前記
受信装置入力及び前記アンテナ部それぞれからの信号が
たどる通路を示している。尚、非相反式の前記循環回路
自体を通る信号通路は（Ａ）力１ら（Ｂ）、（Ｂ）力）
ら（ａ）、及び（Ｃ）から（Ａ）である（第４図参照）
。この循環回路の具体的な構成は、°別記した各通路に
おける１１１号損失をこ＼に述べた装置態様における許
容限度内で小さくし、且つ逆方向における前記各ボート
（Ａ）、（Ｂ）、（ａ）間での分離（ｉｓＯ１＆−ｔｉ
ｏｎ）　＋こついてはこの逆方向における信号伝達が無
視し得る程度のものとしている。

また、第２図の構成で使用している前記した単投形スイ
ッチ（６）（実際には「トランジスタースナいソリッド
ステート式ダイオードスイッチとして形成）は、先にも
述べたｖ、１１＜大きなインピーダンスを持った第１図
の既知の双投形スイッチより実質的に低い信号損失のも
のである。このスイッチ（６）が開位置にある場合は前
記アンテナ部（２）もしくは循環回路（５）からこのス
イッチ（６）Ｉこ進行してくる信号に対し開放インピー
ダンスもしくは極めて大きなインピーダンス不整合を呈
し、それによりこれら信号はこのスイッチ（６）におい
て完全もしくははゾ完全な反射をすることとなる。

前記スイッチ（６）が前記した如く開位置番こある時、
第４図に示した如く信号通路が温度ＴＯの基準負荷（１
）から循環回路（５）を介して前記ｙ−）（Ａ）から（
Ｂ）へ、そしてこの循環回路（５）のボー）［Ｂ）？ら
前記スイッチ（６）の開路へ通じ、このスイッチ（６）
で反射して前記ボー）（Ｂ）へ戻り、再び前記循環回路
（５）を介してボー）（Ｂ）力）らボー）（０）へそし
て前記受ｆＨ装置（３）へと形成されるのであって、ｎ
ｉｌ記人力有効雑音温度（ＴＲ）に基づ（Ｈ＆音信号は
前記循環回路（５）を介してボート（０）力）ら（Ａ）
へｎｉｌ記基準負竹（１）へ通じこの基準負荷（１）が
インピーダンス整合すること番こより、何らの反射信号
も存在しなくなる。そして温源信号（７日）は総暇的に
前記スイッチ（６）で反射させられるので循ｆｉ回路（
５）には入らない。また、前記受信装置力）らの出力信
号はこの場６　（ＧＴＯ）となる。（このＧは前記受信
器の増幅段階で゛のゲインを示す） 一部、前記スイッチ（６）を閉位置にした場、合、前記
受イｄ器人力有効雑音温度信号は前記循環回路（５）を
４１°り断じてボート（Ｃ）からボート（八）にりｊる
が何らの反射も生じない。なぜなら基ｆＱＮｌｉＭ　（
１）力Ｓインピーダンス整合されているからである。

しかしながら前記基準負荷（１）からの温度（Ｔ、）の
信号は前記循環回路（５）を通ってボー）（Ａ）力）ら
（Ｂ）へ、そしてスイッチ（６）を通ってアンテナ部（
２）へ到りこのアンテナ部（２）において一部が前記接
触面（８）で第６図で示したのと同様に反射させられ、
そして温度（Ｔｓ）の温源から一部伝達されている信号
と合体されて前記アンテナ部（２）から前記スイッチ（
６）をｔ１￥ｉって前記循環回路（５）に到りボート（
Ｂ）から（０）を通って前記受信装置（６）に達するの
である。

この場合、前記基準負荷温度（ＴＯ）を（現実に可能な
）温源温度（７日）にもしくはそれに近い値に設定すれ
ばアンテナ部インピーダンスの不整合番こよる反射から
生ずる測定誤差を解消もしくは減少出来る。この場合の
前記増幅器（受信装置）からの出力信号は（ＧＴｇ）で
ある。

前記スイッチ（６）の開閉のくり返しにより生じる前記
受信装置出力は前記した２つのケース間の差すなわちＧ
（昨−Ｔｏ）となる。尚、前記基準負荷の温度は温源温
度（Ｔ８）力）もしくはそれ番こ近い瞳とすべく選択可
能であるからゲイン（Ｇ）Ｉこ左右される度合が最小と
なることは容易に理解されよう。更に前記循環回路（５
）及びインピーダンス整合の負荷（１）を使用している
ことにより…■記した既知のディック式比軸器・受信器
構造における第２番目の問題も避けられるのである。

更にまた、ｌＴ１１記した如くアンテナ部（２）を構成
したことにより反射係数（ｐ）を最小に出来るのでそれ
にともない測定効率の向上が計り得るのである。

尚、第５図ではマイクロ波温度計測装置の一部となる第
２図の構成を示しており、図において受信装置（６）は
既知のスーパーヘテロゲイン型式のもので、３．１ＧＨ
２に設定した局部発振器（６Ａ）、帯域２．６−５．Ｏ
Ｇ　ＨＺで操作するミクサー（３Ｂ）５−５００ＭＨ２
の帯ンせ１作する中間周波数増ｌｌ’ｉｉｌ　器／検波
器（ｉｃ）、約１ＫＨ２で操作する低周波増幅器（３Ｄ
）及びコヒレント検波！（３Ｅ）ｅ含む。このコヒレン
ト検波器（６ＩＣ）は１ＫＨｚの変調器（５０）ｉこよ
りスイッチ（６）と共通に開閉される。前記受信装置（
６）からの出力は基準負荷（１）力）ら直接得られるで
＠号トトモニフ＋＝ｒセツ？−（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　
）　（３１）に送られ、これによりこのプロセッサー（
、り１）が（Ｔｓ）のみに比例した信号を出力する。

尚、前記アンテナ部（２）についての好ましい実施例と
して被検体組織の電磁波インヒ゛−ダンスを通常６０〜
１５０オームとし、正常な静止空気のインピーダンスを
６７７オームの領域内（こ設定することは理解されよう
。尚、マイクロ波の伝達が空気中を通過させざるを得な
い場合は（減衰損失のは力Ｓにも）被検体表面と空気と
の接触面における反射による大きな信号損失が生じるの
であるが、この点に唯みて本発明のアンテナ部は被検体
組織のインピーダンスと同様のインピーダンスを呈し、
使用時、被検体表面に対し押圧することにより空気との
接触面を除去する如くしている。

本発明のアンテナ部はＴＥＩＩ形導波骨導波管れ以下の
モードの伝搬フィールドとなる寸法の円形ｆｆｌ？断面
を持たせる。その理由は、前記Ｔｌ！：１１形はこのア
ンテナ部における信号受信端において最も低い反射係数
を持つとともに、近辺の伝搬フィールＦ内において酸臭
の温源位置分析能（５ｏｕｒｃｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ
　ｒｅｌｌｌｌｌｌｕｔｌｏｎ　）を有するからである
。

このアンテナ部のインピーダンスはその寸法及び低損失
の誘電材料の充填度合に左右されるのでとのＦｊＹＩＦ
、材料の選択によりアンテナ部のマイクロ波インピーダ
ンスを被検体組織の平均インピーダンスに近づけること
が可能となる。更にこのアンテナ部は広い帯域幅で操作
可能であって数百メガヘルツのオーダーでも操作出来る
し且つ低誘電４１１をｒ＋Ｔ能としている。

ｆｆ１６．７．８において示した前記アンテナ部（２）
は円形横向面を有する金属製の導波管（１０）により形
成する。前記導波管（１０）には低損失のん”Ｆ、　ｔ
ｌＴ、　ｉＦＡ料（１６）を充填し、この誘電材料（１
６）は、Ｉｊｌ記導波管（１０）の口部もしくは信号受
信端に挿入されたエポキシ樹脂製の円板から成るシール
材（１４）により前記導波骨内の所定位置に保ｖｆされ
る。また前記導波管（１０）は信号出力端において標準
的な同軸ケーブルコネクターの連結部（１５）（１６）
を突設した金属製の閉鎖部を持っている。尚、導波ｆ（
１０）はＴＩＣ＊＊波形及ｄそれ以下のモード（ＴＭ６
１）〜支持する妬く構成していて前記アンテナ部にはモ
ード変換器をも含めであるので前記ＴＩ！Ｉｔ波形信号
のみが前記同軸ケーブルコネクタ、−に伝搬される。第
６．７図の実施例では前記モード変換器の構成は前記導
波管（１０）内に半径方向に延びる二つのひれ部（１１
）（１２）を第９図に示すｇ、１１＜互いに離間して対
向し一列状となる如くに配設する。第６図において前記
各ひれ部は周方同番こおいて等島状とし指数関数曲線の
如き形状を呈し、このひれ部間の間隙の指数は前記アン
テナ部における信号受信端で最高となり信号出力端で最
小となる。第７図において前記各ひれ部（１１）（１２
）は周方向に段部を形成しこの段部が指数関数的間隙の
平均的効果を有する矩く成す。また、前記連結部（１５
）は前記ひれ部（１１）に連続し、また前記連結ｆｆ１
ｓ（１６）は前記ひれ部（１２）！こ連続していて、前
記ひれ部（１２）には更に四分の一波長ｆｆ１ｓ（２２
）を含み前記連結部（１６）とＱ）　ＩＷ　ＤＭ部分に
おいて高インピーダンスを呈す。更に第８図の実施例で
は前記モード変換器に、前記導波管（１０）の直径方向
に横切って伸び導体（ん １６）（ｎｉＪ記連結部）に連結されるロッドを含すで
おり、この場合導体（１５）（前記連結部）はｒｉ７Ｊ
記導波管（１０）に直接連結されている。そして第６．
７図のｍ１記モード変換器は第８図に示した態様とする
のが好ましい０その理由は４等高線状に伸びる前記ひれ
耶は前記導波管（１０）と前記同軸伝搬線との間の電磁
フィールドにおけるスムーズな遷移（ｔｒａｎｓｉｔｉ
ｏｎ）を成し、更に比佼的広い帯域幅で前記アンテナ部
を操作可能とするカーらである。

尚、前記導波管（１０）における不要な外面電流を除去
するためには前記アンテナ部（２）の信号受信端に四分
の一波チヨーク部（１７）を設ける。第６図の実施例で
はこのチョーク部（１７）の構成は前記導波管（１０）
＋こおける妥当する端部外側に固定する単一の同芯状の
スリーブ（１８）を用い、同芯状の環状の空気間隙を形
成する。第８図の実施例では前記チョーク部（１７）の
構成は第１及び第２同芯状スリーブ（１８）（１９）を
用い前記各スリーブにより同芯状の環状空気間隙を形成
するとともに、前記各スリーブ（１８）（１９）間の空
気間隙の軸方向長さを前記スまた、前記アンテナ部（２
）をはゾ被検体温度に維持し、被検体力１ら前記アンテ
ナ部への熱流による測定誤差の発生など不要な効果を除
去するためには°、前記アンテナ部Ｃ２）ｊこ更Ｉこヒ
ーター（２０）を設ける。このヒーター（２０）はヒー
トコイルもしくはヒートブランケット（ｂｌａｎｋｅｔ
）を用い導波管（１０）の外（１ｔｌｌ　ｌこ配設し、
駆動装置からのフィードバックループ（１ｏｏｐ）回線
を介して前記ヒーター（２０）に連結されるセンサー（
２１）などによりサーモスタット式に制御されるＩｌ、
【１〈成すのが好ましい。前記ヒーター（２０）及びセ
ンサー（２１）の配置・構成は第６．７．８図に示した
通りである。

前記したアンテナ部（２）は出来るだけ短い長さ間隔で
モード変換を成し、且つ必要な帯域幅を備えると同時に
、アンテナ部の軸方向長さを最小とすることを目的とし
ているので誘′屯材料の体積は最小としである０アンテ
ナ部における信号損失の主な原因は誘電材料が基になる
ので前記したす１１＜誘屯拐ｆＩの体積が最小となると
いう点は重要である。前記アンテナ部（２）について適
当であることが判明したサイズとしては前記導波管（１
０）を長さ５〜１００ｗに、径を２．５ｒＩＭで形成し
て且つ前記ひれ部（１１）（１２）を設け、これらひれ
部をそれぞれ６ｆｉ厚の真鍮もしくは銅製とする０そし
て前記ｇｔ材料として約１０〜５０の範囲の比軸誘電定
数を持ったＥａｃｏ？１ｏ　Ｈｌ　−Ｋ　１２を用いる
。

また更に別の実施例として第１０図に示した叩くアンテ
ナ部（２）の信号９！信端に円形断面を有する銅製の管
（１０）を設ける。前記管（１０くはそれ以上の波長の
長さのオーダーを待たせることにより前記方形断面邪１
こ連結する前記同軸ナープルコネクターに対しモード変
換を与え得る。

尚、この場合前記方形断１…邪自体は前記（ＴＥ！０１
　）モードの波形のみを伝える川くする。これら円形及
び方形の各横断面形状における伝達要件は、円形断面の
径を（Ｄ）とし、方形断面の長さと幅をそれぞれ（Ｘ）
（Ｙ）とした場合、Ｘ　＞０８５５Ｄ及びｙ　＜　０．
７１８　Ｄであることを前提条件として同時に満足させ
られる。尚、前記した如く前記管（１０）には誘′亀材
料を充填している。

而して、先にも述べた既知の温度計装置に対しこ＼に示
した本発明実施例の利点は要約するとまず許容可能な信
号損失を備えた形式のソリッドステートスイッチを用い
高スイツチング周波数の利点を備えそれにより受１＠装
置の実施効果を向上するとともに操作寿命を長く出来る
こと、第２番目の利点として測定の制御温度を持った単
一の基準負荷を用いて増’ｌ’！Ｉ　器ゲインの変化に
対する温度ｆ１１１定の独立分嘔性のための要件と、ア
ンテナ部のインピーダンス不整合により誘導される測定
誤差を１゛改小にすることとの二つの要件を同時に満足
さけられるし、また三つ目の利点として一定の整合イン
ピーダンスを常時前記受信装置の入力部に対して与え、
肚つ前記スイッチング周波数でのインピーダンス不整合
ゲイン変調を備えるＭＩＬしたことである。

【図面の簡単な説明】

第１図はマイクロ波温度計のための既知の装る被検体と
アンテナ部の接触面での信号反射の説明図、第４図は′
５Ｓ２図の装置における信号通路でろってスイッチを開
位置と閉位置とに設定した状態を示す説明図、第５図は
第２図の装置を含む完全なマイクロ波温度計糸のブロッ
ク図、第６，７．８図はアンテナ部の別の形状を示す断
面図、第９図は第６図のアンテナ部の端部断面図、そし
て第１０図はアンテナ部の更に別の形状を示す説明図で
ある。 （１）・・・基準負荷 （２）・・・アンテナ部 （３）・・・受信装置 （４）・・・三路スイッチ （５）・・・６ボ一ト式非相反型循環回路（Ａ）（Ｂ）
（０）・・・ボート （６）・・・喉投オンオフマイクロ波スイッチ（１０）
・・・導波管 （１１）（１２）・・・ひれ部（モード変換器）（１６
）・・・充填材（誘電材料） 特５７１庁長官　殿 １．事件の表示 昭和５９年　特　　５′１斤項第　／１２１５　　　＋
゛す２、発明の名称 マイクロ波温度計測装置 ３、　袖ｉ「をする者 事件との関係　　出　願　人 住　　所りと１月、　スコツ）・ランド、ゲラスト　ジ
ー１２　８キ１−４１−名ａ、　　　ザ　１ニバーンテ
イ　］−１・　オブ　ザ　１ニバーンテイ　オプグラス
：１− 氏名（代表者　）　　　シコン　ミッチェル　　ブラッ
ク（国籍）　英国 ４、　　代　　　理　　　人　　　　〒５１１０す。 図面の４舟（第３図及び４図の 英文字のＪ１正を含む）（内容に変 更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　マイクロ波温度計測装置であって、平均体温
   を持った被検体から発するマイクロ波放射線を感知する
   信号受信アンテナ部（２）と、前記平均体温とはゾ等し
   い所定温度（ＴＯ）に維持でき、且つ、前記所定温度に
   対応するマイクロ波周波数で温度雑音信号を発すること
   が可能な基準負荷（１）と、前記基準負荷（１）のイン
   ピーダンスに整合する人力インピーダンスを待ち且つｉ
   ｉｌ記アンテナ部（２）と前記基準負荷（１）と力）ら
   発せられる前記各温度雑音信号を比較するための手段を
   持った受信装置（６）とを持ち、前記アンテナ部（２）
   、基準負荷（１）及び受イ汀装置（６）を相互連結する
   ３ボ一ト式非相反型循瑣回路（５）を設け、前記循環回
   路（５）が循環の順に設けた各ボー）（Ａ）、（Ｅ）、
   （Ｃ）を持ち、これら各ボートを前記基準負荷（１）の
   雑音信号出力に、モして単投オンオフマイクロ波スイッ
   チ（６）を介して前記アンテナ部（２）に、また前記受
   ｆｎ装置入力部（６）にそれぞれ袋結する如くしたこと
   を特徴とするマイクロ波温度計測装置。 ５）がフェライト式循環回路であることを特徴とするも
   の。 （３）特許請求の範囲第１項又は第２項記載のマイクロ
   波濡度ｇｌ−測装置であって、ＮＵ記単投オン／オフマ
   イクロ波スイッチ（６）がソリッドステートダイオード
   スイッチであることを特徴とするもの。 （４）特許請求の範囲第１項乃至第６項のうち何れか１
   項に記載のマイクロ波温度計測装置であって、前記アン
   テナ部（２）がＴ　Ｋ１１　波形及びそれ以下の波形モ
   ードを支拉する寸法を持った円形横断面を有する筒状金
   属製導波’ｆ（１０）と、前記アンテナ部の信号出方に
   連結される同軸線（１５）（１６）に伝搬するための前
   記’ｌ’　ｐ１１波形を選択する妬くした同軸線モード
   変換器（１１）（１２）に対する広帯域導波管と、前記
   アンテナ部（２）に前記被検体組織の平均インピーダン
   スに近いインピーダンスを持たせるため前記導波管（１
   ０）内に充填される低損失の誘電材料より成る充填材（
   １６）とを有することを特徴とするもの。 （５）　　マイクロ波温度ｄ１測装置であって、平均体
   温を有する被検体から発せられるマイクロ波放射線を感
   知する信号受信アンテナ部（２）を持っており、前記ア
   ンテナ部がＴ１１１波形及びそれ以下の波形モードを支
   持する寸法を持った円形横断面を有する筒状金属製導波
   管（１０）と、前記アンテナ部（２）の信号出力に連結
   される同１１１１線（１５）（１６）への伝搬のため前
   記ＴＩ！ｌ！１１波形を削択するＶ口くした同軸線モー
   ド変換ｉ？ｆｆ（１１）（１２）に対する広帯域導波管
   と、前記アンテナ部（２）に前記被検体の組織の平均イ
   ンピーダンスに近いインピーダンスを持たせるべく前記
   導波管（１０）内に充填される低損失の誘電材料より氏
   る充填材（１６）とを有していることを特徴とするマイ
   クロ波温度計測装置。