[發明專利]聚能型矩形波導輻射器組

有效

• 申請號: 201110180547.0
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102247655A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 齊麗晶;李冶
• 申請（專利權）人: 徐州市諾萬醫療設備有限公司
• 主分類號: A61N5/02
• 分類號: A61N5/02
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 何君

技術領域

本發明涉及一種用于人體組織微波熱療的微波輻射器，尤其是涉及一種聚能型矩形波導輻射器組，屬微波物理治療技術領域。

背景技術

目前在微波物理治療技術領域，用于人體組織微波熱療的微波輻射器，對915MHz工作頻率來說，空心矩形波導標準尺寸為220×110左右，而空心圓形波導尺寸為220左右，對于局部臨床應用來說這樣的口徑尺寸顯然是合適的，而對于區域性熱療來說，這樣的口徑尺寸偏小，因此需要擴大波導輻射器的口徑尺寸。目前，用于人體組織區域性熱療的915MHz波導輻射器，或是采用角錐喇叭（用于矩形波導），或是采用圓錐喇叭（用于圓形波導），均是將波導端面整體擴充成喇叭天線，從而增加波導輻射器的口徑尺寸，擴大輻射器的加熱區域范圍。但是，對于傳統的大口徑915MHz喇叭天線來說，用于區域性熱療時需要的輸出功率較大，微波源一般需要采用功率合成技術，功率合成時會有一定的功率損耗，同時提高了對功放的散熱要求。而且，單獨的喇叭天線使得近場微波能量較多地集中于輻射器口面較小的中心部分，從而整個輻射器口面上功率密度的分布不太均勻。由于只采用單路微波功率輸出，輻射器口面上不同區域的功率密度不能單獨調節。此外，大口徑915MHz喇叭天線的高度尺寸較大，端部口面形狀尺寸與人體表面組織形狀尺寸也不易吻合，因此臨床應用不是很理想。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足之處，提供一種聚能型矩形波導輻射器組。該矩形波導輻射器組包括4個標準口徑915MHz矩形波導輻射器。每個矩形波導輻射器口面的長邊設計成具有一定曲率的凹面形狀。每個矩形波導輻射器通過同軸線分別與微波源的輸出端相連接。矩形波導輻射器組中的4個矩形波導輻射器采用“?H”?形排列或“?田”?字形排列。由于每個矩形波導輻射器口面的長邊設計成具有一定曲率的凹面形狀，使之成為一個凹面透鏡，從而在每個矩形波導輻射器口面的長度方向可以形成聚能效應。由于矩形波導輻射器組口面可以形成具有一定曲率的近似二次曲面的凹透鏡形狀，使得整個矩形波導輻射器組口面也可以形成聚能效應。由于矩形波導輻射器組口面形成了近似二次曲面，且相對應的矩形波導輻射器彎曲位置角度可調，使得矩形波導輻射器組口面可以與人體組織的曲率表面較好地吻合。由于矩形波導輻射器組的每個矩形波導輻射器可由獨立的微波功率輸出通道單獨加載，也就是說矩形波導輻射器組可由微波源組或微波功率輸出通道組推動。這樣，每個矩形波導輻射器的輸出功率可以分別調節，從而根據每個矩形波導輻射器加熱治療的不同部位可以選擇不同的治療功率值和溫度限值，因此可以改善人體組織內的熱場分布。此外，由于微波功率分別輸出，不需要最后進行功率合成，因此大大提高了微波源的輸出效率，降低了技術、工藝要求和制造成本。同時，也不需使用大功率微波器件，僅用中小功率的功放芯片和吸收負載芯片即可實現高的總功率輸出。

本發明是以如下技術方案實現的：一種聚能型矩形波導輻射器組，其特征是：該矩形波導輻射器組包括4個矩形波導輻射器，所述的矩形波導輻射器口面的長邊為凹面形狀，矩形波導輻射器通過同軸線分別與微波源的輸出端相連接，所述的4個矩形波導輻射器采用“H”形排列或“田”字形排列。

所述的采用“H”形排列的矩形波導輻射器組，每個矩形波導輻射器的輸入端分別位于矩形波導輻射器組的4個外側面，左右兩端的兩個矩形波導輻射器分別以口面內側長邊為軸旋轉一角度，使矩形波導輻射器口面在矩形波導輻射器組長邊形成彎曲的凹面形狀；中間上下兩端的兩個矩形波導輻射器分別以口面內側長邊為軸旋轉一角度，使矩形波導輻射器口面在矩形波導輻射器組短邊形成倒“V”字形狀，從而使矩形波導輻射器組口面形成可調的近似二次曲面的凹透鏡形狀。

所述的采用“田”字形排列的矩形波導輻射器組，每個矩形波導輻射器的輸入端位于矩形波導輻射器組的外側面，左右兩邊各2個矩形波導輻射器分別以口面內側短邊為軸旋轉一角度，使矩形波導輻射器口面在矩形波導輻射器組長邊形成彎曲的凹面形狀；上下兩邊各2個矩形波導輻射器分別以口面內側長邊為軸旋轉一角度，使矩形波導輻射器口面在矩形波導輻射器組短邊形成倒“V”字形狀，從而使矩形波導輻射器組口面形成可調的近似二次曲面的凹透鏡形狀。