RU2019206C1 - Device for uhf-therapy - Google Patents
Device for uhf-therapy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2019206C1 RU2019206C1 SU5044785/14A SU5044785A RU2019206C1 RU 2019206 C1 RU2019206 C1 RU 2019206C1 SU 5044785/14 A SU5044785/14 A SU 5044785/14A SU 5044785 A SU5044785 A SU 5044785A RU 2019206 C1 RU2019206 C1 RU 2019206C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uhf
- generator
- power
- output
- load
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в физиотерапевтической аппаратуре. The invention relates to medical equipment and can be used in physiotherapy equipment.
Аппараты для УВЧ-терапии (КВ-терапии), предназначенные для прогрева тканей тела пациента полем УВЧ, представляют собой генератор УВЧ с симметричным выходом, к которому с помощью двухпроводной линии подключается нагрузка, состоящая из системы: средства воздействия (электроды, индуктор) - пациент, образуя так называемый "контур пациента". Оптимальный режим работы генератора (передача в нагрузку наибольшей мощности при наибольшем КПД) осуществляется при работе генератора на определенное, чисто активное сопротивление, называемое эквивалентным сопротивлением генератора (режим согласованной нагрузки). Apparatus for UHF-therapy (HF-therapy), intended for heating the patient’s body tissues with an UHF field, is a UHF generator with a balanced output, to which a load consisting of a system is connected using a two-wire line: exposure means (electrodes, inductor) - patient forming the so-called "patient circuit". The optimal mode of operation of the generator (transferring the highest power to the load at the highest efficiency) is carried out during operation of the generator at a specific, purely active resistance, called the equivalent resistance of the generator (matched load mode).
Различные условия проведения процедуры (используемые средства воздействия и их расположение относительно пациента, электрические характеристики тканей, подлежащих воздействию) приводят к тому, что импеданс нагрузки, приведенный к выходу генератора, изменяется как по активной, так и по реактивной составляющей в широких пределах. В результате без применения дополнительных устройств генератор будет практически все время работать в рассогласованном режиме, что делает невозможным выделение необходимой мощности в пациенте и может привести к выходу из строя активного элемента генератора. Поэтому для получения заданной выходной мощности во всем диапазоне изменений нагрузки и обеспечения нормального режима работы активного элемента генератора необходимо использование специальных согласующих устройств, которые дают возможность получить на выходе генератора сопротивление нагрузки, равное (или близкое к нему) эквивалентному сопротивлению генератора. Various conditions of the procedure (the means of exposure used and their location relative to the patient, the electrical characteristics of the tissues to be exposed) lead to the fact that the load impedance brought to the output of the generator varies both in active and in reactive component over a wide range. As a result, without the use of additional devices, the generator will work almost all the time in a mismatched mode, which makes it impossible to allocate the necessary power in the patient and can lead to failure of the active element of the generator. Therefore, to obtain a given output power in the entire range of load changes and ensure normal operation of the active element of the generator, it is necessary to use special matching devices that make it possible to obtain a load resistance at the generator output equal to (or close to) the equivalent generator resistance.
Для компенсации реактивной составляющей импеданса нагрузки на выходе генератора в аппаратах для УВЧ-терапии используют выходную колебательную систему, которая включает в себя устройство для настройки контура пациента в резонанс, работающее в ручном или автоматическом режиме. To compensate for the reactive component of the load impedance at the generator output, devices for UHF therapy use an output oscillating system, which includes a device for tuning the patient circuit to resonance, operating in manual or automatic mode.
Однако при этом активная составляющая импеданса нагрузки может изменяться в широких пределах. В результате неравномерности нагрузочной характеристики генератора на выходе аппарата будет выделяться разная мощность, причем неизвестная в каждый момент времени, а КПД генератора может оказаться весьма низок. Кроме того, при использовании в качестве активного элемента генератора транзистора возникают перегрузки, которые могут вывести его из строя. However, in this case, the active component of the load impedance can vary widely. As a result of the unevenness of the load characteristics of the generator, different power will be allocated at the output of the device, moreover, unknown at each moment of time, and the efficiency of the generator can be very low. In addition, when using a transistor as an active element of the generator, overloads occur that can damage it.
Для решения этой проблемы может быть использовано еще одно ручное или автоматическое согласующее устройство, которое обеспечивает постоянство активной составляющей импеданса нагрузки на выходе генератора, например, изменением связи между генератором и выходной колебательной системой. Применение второго согласующего устройства усложняет конструкцию аппарата и требует соблюдения жесткого алгоритма управления обоими устройствами. Более простой способ решения проблемы - обеспечить постоянство выходной мощности на выходе генератора при изменении нагрузки регулированием режима работы по постоянному току его активного элемента. To solve this problem, another manual or automatic matching device can be used, which ensures the constancy of the active component of the load impedance at the generator output, for example, by changing the connection between the generator and the output oscillating system. The use of a second matching device complicates the design of the apparatus and requires a strict control algorithm for both devices. A simpler way to solve the problem is to ensure the constancy of the output power at the generator output when the load changes by adjusting the DC mode of its active element.
В известном устройстве, выбранном за прототип, эта задача решается за счет того, что в устройство для УВЧ-терапии, содержащее генератор УВЧ, выходную колебательную систему, включающую в себя устройство для компенсации реактивной составляющей нагрузки, подключенную к генератору УВЧ, выход которой является выходом устройства в целом, переключатель режимов работы, выполняющий функцию задатчика мощности, исполнительный блок, подключенный к цепям регулирования выходной мощности генератора УВЧ, введены ответвитель со слабой связью, включенный между генератором УВЧ и выходной колебательной системой, мостовой рефлектометр, соединенный с вторичной цепью ответвителя, детекторы, входы которых соединены с выходами рефлектометра, сумматор, входами соединенный с выходами детекторов, и блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход - с выходом задатчика мощности, а выход - с входом исполнительного блока. In the known device selected for the prototype, this problem is solved due to the fact that in the device for UHF therapy containing an UHF generator, an output oscillating system including a device for compensating the reactive component of the load connected to the UHF generator, the output of which is the output the device as a whole, an operating mode switch that performs the function of a power setter, an executive unit connected to the UHF generator output power control circuits, a coupler with a weak coupling is inserted, included connected between the UHF generator and the output oscillating system, a bridge reflectometer connected to the secondary circuit of the coupler, detectors, the inputs of which are connected to the outputs of the reflectometer, an adder, inputs connected to the outputs of the detectors, and a comparison unit, the first input of which is connected to the output of the adder, the second input is with the output of the power setter, and the output with the input of the executive unit.
В процессе работы устройства по прототипу на выходах мостового рефлектометра выделяются сигналы, один из которых пропорционален выходной мощности генератора УВЧ, а другой - мощности, отраженной от выходной колебательной системы. Эти сигналы детектируются детекторами и вычитаются в сумматоре, в результате чего на выходе сумматора формируется сигнал, пропорциональный мощности, выделяемой в нагрузке. Этот сигнал подается на управляющий вход блока сравнения, на другой вход которого подается опорный сигнал от задатчика мощности. При несовпадении этих сигналов вырабатывается управляющий сигнал, который через исполнительный блок передается на цепи регулирования выходной мощности генератора УВЧ, например на цепи питания. During the operation of the device according to the prototype, signals are emitted at the outputs of the bridge reflectometer, one of which is proportional to the output power of the UHF generator, and the other to the power reflected from the output oscillatory system. These signals are detected by the detectors and subtracted in the adder, as a result of which a signal is generated at the output of the adder proportional to the power released in the load. This signal is supplied to the control input of the comparison unit, to the other input of which a reference signal is supplied from the power setter. If these signals do not match, a control signal is generated, which is transmitted through the executive unit to the control circuit of the output power of the UHF generator, for example, to the power circuit.
Недостатком этого устройства является значительная методическая погрешность вырабатываемого управляющего сигнала, определяемая конечной величиной направленности ответвителя N и погрешностью δ, возникающей при рассогласовании нагрузки δ, которая в свою очередь зависит от коэффициентов отражения основного канала собственно ответвителя, нагрузки и выхода вторичного канала ответвителя (в данном случае детекторов). The disadvantage of this device is a significant methodical error of the generated control signal, determined by the final directional value of the coupler N and the error δ arising from the mismatch of the load δ, which in turn depends on the reflection coefficients of the main channel of the coupler itself, the load and the output of the secondary channel of the coupler (in this case detectors).
В устройстве для УВЧ-терапии могут быть применены два типа ответвителя: с использованием коаксиального кабеля в качестве основной линии и двумя зондами в качестве элементов связи (так называемый квадратный или двушлейфный ответвитель) и с использованием связанных полосковых линий. Для того, чтобы такой ответвитель был направленным, т.е. мог регистрировать отдельно как падающую, так и отраженную волну, необходимо, чтобы расстояние между зондами в первом типе было равно λ/4 (с учетом укорочения в кабеле), а во втором типе λ/4 должна равняться длине области связи (с учетом укорочения в диэлектрике), прием на втором конце вторичного канала должна быть включена согласованная нагрузка. In the device for UHF therapy, two types of couplers can be used: using a coaxial cable as the main line and two probes as communication elements (the so-called square or two-loop coupler) and using connected strip lines. In order for such a coupler to be directional, i.e. could record separately both the incident and reflected waves, it is necessary that the distance between the probes in the first type be equal to λ / 4 (taking into account the shortening in the cable), and in the second type, λ / 4 should equal the length of the communication region (taking into account the shortening in dielectric), reception at the second end of the secondary channel must include the agreed load.
Поскольку основным недостатком рефлектометра является большая погрешность, оценивают погрешность получения управляющего сигнала в прототипе, пропорционального проходящей мощности через основной канал ответвителя. Погрешность собственно ответвителя зависит от его конструкции и точности его изготовления. Наибольшая погрешность ответвителя первого типа обусловлена рассогласованием
δрасс = 2Гно ˙ Гн + 2Гв, где Гно, Гн и Гв - коэффициенты отражения собственно самого ответвителя, нагрузки и выхода вторичного тракта.Since the main disadvantage of the OTDR is the large error, the error in obtaining the control signal in the prototype is proportional to the transmitted power through the main channel of the coupler. The error of the coupler itself depends on its design and the accuracy of its manufacture. The greatest error of the coupler of the first type is due to a mismatch
Dist = δ ˙ r but 2r + 2r to n, but T where, T n and T in - reflection coefficients of the coupler itself, the load and the output of the secondary path.
Для ответвителя с двумя зондами δрасс = 
Для ответвителя на связанных линиях эффективная направленность Nэффи его собственный коэффициент отражения (кроме точности выполнения полосковой линии и качества перехода от коаксиальной линии к полосковой) также сильно зависит от КСВ нагрузки:
Nэфф = 10log 
N eff = 10log
Из приведенных формул видно, что при большом КСВ нагрузки, а при проведении процедур УВЧ-терапии он может достигать 3 ˙ (Гн = 0,5), погрешность получения управляющего сигнала, пропорционального мощности, выделяемой в нагрузке, может составлять 50% и более, что при больших уровнях мощности может привести к передозировке, а при малых вообще сделать стабилизацию мощности невозможной.From the above formulas it can be seen that with a large SWR load, and when carrying out UHF-therapy procedures, it can reach 3 ˙ (Г н = 0.5), the error in obtaining a control signal proportional to the power released in the load can be 50% or more that at high power levels can lead to an overdose, and at low levels it is generally impossible to stabilize power.
Кроме того, динамический диапазон работы ответвителя с использованием детекторов определяется рабочим диапазоном линейной или квадратичной характеристики детектора, которая для современных ВЧ-диодов составляет 1-3 В, тогда как диапазон изменения мощности, попадающей на детектор, как правило, на порядок больше, что ограничивает диапазон регулирования выходной мощности. In addition, the dynamic range of the coupler using detectors is determined by the operating range of the linear or quadratic characteristics of the detector, which is 1-3 V for modern RF diodes, while the range of variation in the power incident on the detector is usually an order of magnitude larger, which limits output power control range.
Еще одним недостатком использования рефлектометра является то, что он искажает параметры проходящей волны из-за шунтирующего действия вторичного канала. Связь вторичной линии с основным каналом, определяемая переходным ослаблением ответвителя, должна быть достаточной для обеспечения работы детекторов, поэтому вторичный канал должен поглощать часть ВЧ-мощности, что эквивалентно включению в основную линию шунтирующей проводимости. В результате этого искажается картина стоячей волны при рассогласовании как по амплитуде, так и по фазе (так как в общем случае эта шунтирующая проводимость - величина комплексная), что ведет к нелинейности выходного сигнала. Another disadvantage of using an OTDR is that it distorts the parameters of the transmitted wave due to the shunting action of the secondary channel. The connection of the secondary line with the main channel, determined by the transient attenuation of the coupler, should be sufficient to ensure the operation of the detectors, so the secondary channel must absorb part of the RF power, which is equivalent to including shunt conduction in the main line. As a result of this, the standing wave pattern is distorted upon a mismatch in both amplitude and phase (since in the general case this shunt conductivity is a complex quantity), which leads to nonlinearity of the output signal.
И, наконец, учитывая большую длину основного канала ответвителя (λ/4 = 1,7-2,5 м), в нем будет значительным коэффициент затухания, что снижает КПД устройства, а поскольку рефлектометр представляет собой сложную конструкцию с высокими требованиями к допускам и качеству его изготовления, включение в цепь обратной связи как узлов ВЧ-тракта, так и низкочастотных цепей и цепей питания может привести к попаданию ВЧ-напряжения за пределы обычно экранированного ВЧ-блока устройства, что приведет к повышению уровня радиопомех, создаваемых генератором УВЧ. And finally, given the large length of the main channel of the coupler (λ / 4 = 1.7-2.5 m), it will have a significant attenuation coefficient, which reduces the efficiency of the device, and since the reflectometer is a complex structure with high requirements for tolerances and the quality of its manufacture, the inclusion in the feedback circuit of both nodes of the RF path, and low-frequency circuits and power circuits can cause the RF voltage to fall outside the normally shielded RF unit of the device, which will lead to an increase in the level of radio noise generated by the generator Treble.
Изобретение решает задачу повышения точности дозирования мощности путем снижения методических погрешностей величины управляющего сигнала, и поддержание мощности на заданном уровне при проведении процедуры, при высоком КПД устройства. The invention solves the problem of increasing the accuracy of dosing power by reducing methodological errors in the magnitude of the control signal, and maintaining power at a given level during the procedure, with a high efficiency of the device.
Решение этой задачи обеспечивается тем, что устройство для УВЧ-терапии, содержащее генератор УВЧ, выходную колебательную систему, вход которой соединен с выходом генератора УВЧ, исполнительный блок, первым выходом соединенный со входом генератора УВЧ, и задатчик мощности, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, снабжено датчиком потребляемого тока, первый и второй выходы которого подключены, соответственно, к первому входу исполнительного блока и второму входу блока сравнения, а также генератором пилообразного напряжения и формирователем управляющего сигнала, два входа которого соединены с выходами генератора пилообразного напряжения и блока сравнения, а выход подключен ко второму входу исполнительного блока, причем в качестве генератора УВЧ использован генератор ключевого типа. The solution to this problem is provided by the fact that the device for UHF therapy, containing a UHF generator, an output oscillating system, the input of which is connected to the output of the UHF generator, an executive unit connected to the input of the UHF generator by the first output, and a power master, the output of which is connected to the first input the comparison unit, equipped with a current consumption sensor, the first and second outputs of which are connected, respectively, to the first input of the Executive unit and the second input of the comparison unit, as well as a sawtooth voltage generator Ia and the control signal generator, whose two inputs are connected to sawtooth voltage generator outputs and the comparison unit, and an output connected to the second input of the execution unit, and as a generator used UHF type key generator.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - структурная схема УВЧ-генератора; на фиг.3 - принципиальная схема датчика потребляемого тока. In FIG. 1 shows a block diagram of a device; figure 2 is a structural diagram of a UHF generator; figure 3 is a schematic diagram of a sensor of current consumption.
Устройство для УВЧ-терапии содержит УВЧ-генератор 1, выходную колебательную систему 2, вход которой соединен с выходом УВЧ-генератора 1, а выход является выходом устройства в целом для подключения к нагрузке (пациенту), последовательно соединенные датчик потребляемого тока 3 и исполнительный блок 4, выход которого соединен с входом УВЧ-генератора 1, блок сравнения 5, первый вход которого соединен с выходом задатчика мощности 6, второй - с вторым выходом датчика потребляемого тока 3, а выход - с входом формирователя 7 управляющего сигнала, второй вход которого подключен к выходу генератора пилонапряжения, а выход - к второму входу исполнительного блока 4 (см. фиг.1). The device for UHF therapy contains a
УВЧ-генератор 1 служит для выработки электромагнитных колебаний с выходной мощностью, необходимой для получения заданной мощности в нагрузке. В качестве УВЧ-генератора 1 используется генератор ключевого типа, который может быть построен по схеме, содержащей маломощный автогенератор и двухкаскадный усилитель, работающий в ключевом режиме на резистивную нагрузку. The
При конкретной реализации в соответствии с указанной схемой УВЧ-генератор 1 (см. фиг.2) содержит последовательно соединенные автогенератор 9, предусилитель 10, оконечный усилитель 11 и фильтр-диплексер 12. In a specific implementation, in accordance with the indicated scheme, the UHF generator 1 (see FIG. 2) comprises a series-connected
Автогенератор 9 вырабатывает импульсы необходимой частоты и может быть построен по известной схеме емкостной трехточки с кварцевой стабилизацией частоты (например, см Справочное пособие по ВЧ-схемотехнике. М.: Мир, 1987, с.158). The
Предусилитель 10 выполняет функцию первого каскада усилителя и может быть выполнен по двухтактной схеме с переключением напряжения (см. Транзисторные генераторы гармонических колебаний в ключевом режиме. М.: Радио и связь, 1985, с.34, рис.2.3), например на транзисторах КТ934В.
Второй каскад усилителя - оконечный усилитель 11 - выполнен по двухтактной схеме с переключением тока, например на транзисторах КТ9105АС, причем общая точка коллекторов транзисторов по постоянному току подключена к выходу исполнительного блока 4 и является входом УВЧ-генератора 1. The second amplifier stage —
Фильтр-диплексер 12 обеспечивает постоянное активное (или близкое к нему) входное сопротивление во всем диапазоне частот и представляет собой вилку фильтров, состоящую из основного и дополнительного фильтров. В виде вилки фильтров он может быть выполнен по известным схемам вилки фильтров Баттерворта, Чебышева или Кауэра.
Выходная колебательная система 2 предназначена для создания на симметричном выходе устройства уровня напряжения рабочей частоты, необходимого для получения заданного уровня мощности в нагрузке. Она может быть выполнена по известной схеме, включающей датчик рассогласования, через катушку связи подключенный к выходному согласующему контуру, например в виде ферровариометра, настройка которого в резонанс обеспечивается с помощью обмотки подмагничивания, величина тока в которой пропорциональна величине управляющего сигнала на вторичном выходе датчика рассогласования, усиленном усилителем постоянного тока. The output oscillating
Датчик потребляемого тока 3 служит для получения сигнала, пропорционального уровню потребляемой мощности, и выполнен по схеме, представленной на фиг. 3. Датчик 3 состоит из резистора R1, включенного последовательно через исполнительный блок 4 в цепь коллекторного питания оконечного усилителя 11 генератора УВЧ 1, основного транзистора VT1 и дополнительного транзистора VT2, выполненных, например, на транзисторной сборке, и вспомогательных резисторов R2-R4, как показано на фиг.3. Выводы резистора R3, включенного в коллекторную цепь транзистора VT1, являются вторым выходом датчика потребляемого тока 3, входом которого подключенным к источнику питания (на чертежах не показан), и первым выходом являются выводы резистора R1. The
Исполнительный блок 4 предназначен для управления цепью регулирования выходной мощности УВЧ-генератора 1 (в данном случае цепью питания оконечного усилителя 11) и может быть выполнен в виде модулятора коллекторного питания оконечного усилителя 11, например по схеме импульсного усилителя (см. Транзисторные генераторы гармонических колебаний в ключевом режиме. М.: Радио и связь, 1985, с. 165, рис.6.8), причем такая реализация исполнительного блока 4 обеспечивает высокий КПД цепи регулирования и устройства в целом. The
Блок сравнения 5 предназначен для выработки сигнала рассогласования и представляет собой дифференциальный усилитель с ВЧ-коррекцией, выполненный, например, на микросхеме К544УД2 (см. В.С.Гутников. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л.: Энергоатомиздат, 1988, с.27).
Задатчик мощности 6 предназначен для задания уровня опорного сигнала, подаваемого на первый вход блока сравнения 5, соответствующего необходимой выходной мощности в нагрузке, и может быть выполнен, например, в виде регистра выбора мощности на многопозиционном переключателе типа ПК2. The
Формирователь управляющего сигнала 7 предназначен для выработки управляющего сигнала, подаваемого на исполнительный блок 4, с частотой, задаваемой генератором пилонапряжения 8, и длительностью, определяемой уровнем сигнала рассогласования, вырабатываемого блоком сравнения 5. Формирователь 7 представляет собой триггер Шмитта и может быть выполнен по известной схеме, например, на компараторе К554СА3. The
Генератор пилообразного напряжения 8 предназначен для выработки сигнала треугольной формы с выбранной частотой преобразований и может быть выполнен, например, на интегральном таймере КР1006ВИ1. Частота преобразований 100 кГц. The
Устройство работает следующим образом. Средства воздействия, необходимые для проведения процедуры, устанавливают в рабочее положение и подключают к устройству, отрегулированному на каждой ступени на значения выходной мощности, указанные в эксплуатационной документации. The device operates as follows. The means of influence necessary for the procedure are installed in the working position and connected to the device, adjusted at each stage to the output power values indicated in the operational documentation.
Устройство включают в сеть. При этом генератор пилонапряжения 8 начинает вырабатывать импульсы треугольной формы с частотой ШИМ преобразования, которые поступают на первый вход формирователя управляющих сигналов 7. The device is plugged in. At the same time, the
Задатчик мощности 6 устанавливают в соответствии с медицинскими показаниями на требуемое значение выходной мощности. При этом на первом входе блока сравнения 5 устанавливается опорный сигнал, величина которого соответствует требуемому значению выходной мощности устройства, установленному задатчиком 6 и соответствующему ему значению мощности, потребляемой генератором УВЧ 1. The
При подаче питания от источника питания на генератор УВЧ 1 через датчик потребляемого тока и исполнительный блок 4, генератор УВЧ 1 начинает вырабатывать электромагнитные колебания УВЧ, которые через выходную колебательную систему 2 поступают на выход устройства, а на втором выходе датчика 3 появляется сигнал, поступающий на второй вход блока сравнения 5, величина которого соответствует значению мощности, потребляемой генератором УВЧ 1 от источника питания. When power is supplied from the power source to the
Блок сравнения 5 вырабатывает сигнал, уровень которого зависит от величин сигналов на его входах, поступающий на второй вход формирователя 7. Формирователь 7 вырабатывает управляющие импульсы прямоугольной формы, частота которых задана генератором пилонапряжения 8, а длительность определяется уровнем сигнала, поступающего от блока сравнения 5.
Управляющие импульсы с выхода формирователя 7 подаются на второй вход исполнительного блока 4, в результате чего на выходе исполнительного блока 4 вырабатывается постоянное напряжение коллекторного питания оконечного усилителя 11 генератора УВЧ 1, пропорциональное длительности управляющих импульсов, величина которого зависит от уровня сигнала на выходе блока сравнения 5 и, следовательно, от соотношения величин фактической потребляемой генератором УВЧ 1 мощности и заданной задатчиком 6 мощности, определяющих значения сигналов на входах блока сравнения 5. При этом величина фактической потребляемой генератором УВЧ 1 мощности в свою очередь зависит от значения активного сопротивления нагрузки. The control pulses from the output of the
Если активное сопротивление нагрузки соответствует значению, при котором осуществлялась регулировка устройства, то величина мощности, потребляемой генератором УВЧ 1 от источника питания, будет соответствовать требуемому значению выходной мощности, заданной задатчиком 6, которая при этом выделяется на нагрузке, причем установившийся режим работы не изменяется, пока не изменится величина активного сопротивления нагрузки. If the active resistance of the load corresponds to the value at which the device was adjusted, then the amount of power consumed by the
Если активное сопротивление нагрузки отличается от значения, при котором осуществлялась регулировка устройства, величина мощности, потребляемой генератором УВЧ 1 от источника питания, также не будет соответствовать заданному требуемому значению выходной мощности, что приведет к изменению уровня сигнала на втором выходе датчика 3 потребляемого тока, причем при увеличении сопротивления нагрузки уменьшается потребляемая мощность и уровень сигнала на выходе датчика 3, а при уменьшении сопротивления нагрузки мощность, потребляемая генератором УВЧ 1, увеличивается и, соответственно, изменяется уровень сигнала на выходе датчика 3. If the load resistance is different from the value at which the device was adjusted, the amount of power consumed by the
В результате этого изменяется уровень сигнала на выходе блока сравнения 5 и длительность управляющих импульсов на выходе формирователя 7, причем уменьшение уровня сигнала на выходе датчика 3 приводит к уменьшению уровня сигнала на выходе блока сравнения 5 и увеличению длительности управляющих импульсов формирователя 7, а увеличение уровня сигнала на выходе датчика 3 - к увеличению уровня сигнала на выходе блока сравнения 5 и, соответственно, к уменьшению длительности управляющих импульсов. Это приводит к изменению величины постоянного напряжения коллекторного питания оконечного усилителя 11 генератора УВЧ 1, причем при увеличении длительности управляющего сигнала величина напряжения питания возрастает, а при уменьшении - уменьшается. As a result of this, the signal level at the output of the
Это происходит до тех пор, пока мощность, потребляемая генератором УВЧ 1, не достигнет величины, соответствующей требуемому значению выходной мощности устройства, установленной задатчиком 6, после чего изменение величины коллекторного питания оконечного усилителя 11 генератора УВЧ 1 прекращается, пока не произойдет изменения значения активного сопротивления нагрузки, и устройство работает в установившемся режиме. This happens until the power consumed by the
При изменении активного сопротивления нагрузки устройство срабатывает описанным выше образом, восстанавливая необходимый уровень потребляемой мощности УВЧ-генератора 1 и тем самым стабилизируя выходную мощность, выделяемую на нагрузке на уровне, заданном задатчиком 6. When the load resistance changes, the device operates as described above, restoring the required level of power consumption of the
Таким образом, цепь обратной связи устройства, включающая в себя датчик потребляемого тока 3, блок сравнения 5, формирователь 7 и исполнительное устройство 4, обеспечивает автоматическую стабилизацию мощности на выходе устройства на уровне, установленном задатчиком мощности 6, с погрешностью, определяемой непостоянством КПД ключевого генератора в рабочем диапазоне нагрузок. Thus, the feedback circuit of the device, including the
Экспериментальная проверка показала, что при изменении нагрузки в 6 раз (КСВ = 3) изменение выходной мощности устройства составило не более 25%, тогда как в известных устройствах это изменение не устанавливалось и не гарантировалось. Experimental verification showed that when the load changed 6 times (SWR = 3), the change in the output power of the device was no more than 25%, while in known devices this change was not installed and was not guaranteed.
Кроме того, устройство позволяет уменьшить зависимость выходной мощности от других дестабилизирующих факторов, в частности изменения напряжения питания, влияния температуры и пр., и исключить возможность "просачивания" электромагнитного излучения из ВЧ-тракта, т.е. обеспечить низкий уровень радиопомех, создаваемых устройством. In addition, the device allows to reduce the dependence of the output power on other destabilizing factors, in particular, changes in the supply voltage, the influence of temperature, etc., and to eliminate the possibility of “leakage” of electromagnetic radiation from the RF path, i.e. to provide a low level of radio interference created by the device.
Использование заявляемого решения позволяет обеспечить повышенную точность дозирования выходной мощности устройства при высоком КПД. Кроме того, применение ШИМ преобразования с достаточно высокой частотой преобразования в сочетании с использованием в исполнительном устройстве ВЧ транзисторов позволяет обеспечить большой диапазон регулирования выходной мощности и высокий КПД цепи регулирования, причем заявляемое решение позволяет упростить устройство, исключив из ВЧ-тракта сложные конструктивные элементы. Using the proposed solution allows for increased accuracy of dosing the output power of the device at high efficiency. In addition, the use of PWM conversion with a sufficiently high conversion frequency in combination with the use of high-frequency transistors in the actuator allows a large range of output power regulation and high efficiency of the control circuit, and the claimed solution allows to simplify the device by eliminating complex structural elements from the RF path.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5044785/14A RU2019206C1 (en) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | Device for uhf-therapy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5044785/14A RU2019206C1 (en) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | Device for uhf-therapy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019206C1 true RU2019206C1 (en) | 1994-09-15 |
Family
ID=21605531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5044785/14A RU2019206C1 (en) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | Device for uhf-therapy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2019206C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2120882A1 (en) * | 1996-02-22 | 1998-11-01 | Bardasano Rubio Jose Luis | Apparatus for generating electromagnetic fields in the UHF band for therapeutic applications |
-
1992
- 1992-06-01 RU SU5044785/14A patent/RU2019206C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1611344, кл. A 61N 1/40, 1990. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2120882A1 (en) * | 1996-02-22 | 1998-11-01 | Bardasano Rubio Jose Luis | Apparatus for generating electromagnetic fields in the UHF band for therapeutic applications |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0548542B1 (en) | Radiofrequency frequency multiplier comprising an automatic level control cicuit | |
| EP0412568B1 (en) | Matching network and method for using same | |
| EP2047284B1 (en) | Electric potential sensor | |
| US4853639A (en) | Non-contacting voltage metering apparatus | |
| KR100348856B1 (en) | Recording media storing program | |
| US7373272B2 (en) | Temperature compensated resonant transmission line sensor | |
| ATE262682T1 (en) | CURRENT MEASUREMENT DEVICE | |
| JPH0358513A (en) | Automatic tuning circuit of matching circuit network | |
| US4400660A (en) | Wide bandwidth high voltage regulator and modulator | |
| JP4719383B2 (en) | Local oscillator and method of using the same | |
| RU2019206C1 (en) | Device for uhf-therapy | |
| US5157288A (en) | Phase shifting circuits | |
| US5150062A (en) | Electrostatic capacitance sensing circuit | |
| US4992740A (en) | Apparatus which uses a simulated inductor in the measurement of an electrical parameter of a device under test | |
| US6137814A (en) | Light emitting device having an integrated component including at least one laser section and at least one modulation section | |
| US7139220B2 (en) | Dynamic filter tuning for pulse-echo ranging systems | |
| EP0266551B1 (en) | Non-contacting voltage metering apparatus | |
| SU1611344A1 (en) | Device for uhf-therapy | |
| US12047066B2 (en) | Hybrid digital-analog automatic level control (ALC) using vector signal generators (VSG) | |
| SU1004904A1 (en) | Device for frequency-selective measuring of uhf signal power peak value | |
| US2421724A (en) | Method and means for measuring power output of high-frequency signal generators | |
| US5113171A (en) | High-frequency current-viewing resistor | |
| JPS6156891B2 (en) | ||
| KR960009293Y1 (en) | Circuit for generating a sine wave | |
| SU1383319A1 (en) | Level generator-calibrator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050602 |