[發明專利]一種頻段可調的電磁發生裝置及其電磁產生方法

有效

• 申請號: 201410503859.4
• 申請日: 2014-09-26
• 公開（公告）號: CN104274908B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 羅二平;李飛江;申廣浩;雷濤;景達;謝康寧;吳小明;湯池;郭偉;劉娟
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第四軍醫大學
• 主分類號: A61N2/04
• 分類號: A61N2/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 蔡和平

技術領域

本發明涉及電磁生物效應研究領域，尤其涉及一種頻段可調的電磁發生裝置。

背景技術

電磁場生物效應是生物磁學的重要分支，也是目前生物物理學和生物醫學工程領域研究的熱點。過去幾十年內國內外學者做了大量基礎和臨床研究。眾多實驗表明，電磁場能夠防治骨質疏松，促進骨折愈合，對生物體神經系統、微循環系統、心血管系統等也有明顯的生物學效應。電磁場的生物效應受電磁場參數、暴露時間、暴露部位等諸多參數的影響，特別是電磁場生物效應存在明顯的“頻率窗口”效應。

眾多專利研究中(治療骨質疏松的特定低頻脈沖電磁儀，專利申請號：CN200720079911；一種低頻電磁場骨質疏松治療床，專利申請號：CN201110423033；低強度脈沖磁場治療儀：CN02224739)，實驗者所使用的磁場發生裝置各種各樣，對磁場參數也只是做了一些粗略的描述，文獻報道中具有生物效應的低頻電磁場(<300Hz)的頻率一般指的是其脈沖信號的重復周期，眾多研究脈沖電磁場生物效應的專利以及專著中，脈沖電磁場時域的重復周期一般各不一致，眾多研究者所確定的頻率窗口主要依據眾多隨機實驗，因而從脈沖電磁場時域的重復周期這一角度來確定其生物效應的頻率窗口具有盲目性和難操作性，從而導致了許多實驗研究結果的不一致性和低可重復性。

發明內容

針對上述缺陷或不足，本發明的目的在于提供一種頻段可調的電磁發生裝置，

為達到以上目的，本發明的技術方案為：

一種頻段可調的電磁產生方法，包括以下步驟：

1)、產生頻率為20Hz～20KHz的頻譜分布平坦的白噪聲信號，并對白噪聲信號進行處理，消除基準直流分壓，得到待處理信號；

2)、對待處理信號進行濾波處理，得到所需頻段范圍的預設頻帶信號，然后對所述預設頻帶信號進行放大，得到開路電壓信號；

3)、將開路電壓信號進行轉換，得到電磁場信號進行輸出。所述步驟1)中通過隔直電路對白噪聲信號進行處理，消除基準直流分壓。

所述對待處理信號進行濾波處理為通過濾波器MAX262進行濾波處理。

一種頻段可調的電磁產生裝置，包括：白噪聲信號發生模塊1、濾波模塊2、功放模塊3以及電磁場發生模塊4；

白噪聲信號發生模塊1用于產生頻率為20Hz～20KHz的頻譜分布平坦的白噪聲信號，并對白噪聲信號進行處理，消除基準直流分壓，得到待處理信號；

濾波模塊2用于對待處理信號進行濾波處理，得到所需頻段范圍的預設頻帶信號；

功放模塊3用于對預設頻帶信號進行放大，得到開路電壓信號；

電磁場發生模塊4用于將開路電壓信號進行轉換為電磁場信號進行輸出。

所述白噪聲信號發生模塊主要由寬帶白噪聲發生器MM5837以及隔直電路組成。

所述濾波模塊由單片機80C522、MAX262智能濾波器組成，單片機程序精確控制MAX262濾波器的中心頻率f0，品質因數Q以及工作方式。

所述功放模塊由集成運放OPA549完成信號放大。

所述電磁場發生模塊采用密繞亥姆霍茲線圈。

與現有技術比較，本發明的有益效果為：

本發明提供了一種頻段可調的電磁發生裝置及其電磁產生方法，通過將頻率可調的白噪聲信號進行處理，得到預設頻帶信號，并對該頻帶信號進行放大，得到開路電壓信號，最后，將開路電壓信號進行轉換為電磁場信號進行輸出，從頻譜分析和量子力學的角度實現了低頻脈沖電磁場生物效應頻率窗口的可調節性，并定量計算得到了脈沖電磁場生物效應的頻率窗口。進而，以此，為平臺開展動物實驗研究，對于解決脈沖電磁場生物效應的確切機理有重大意義。

附圖說明

圖1是本發明的頻段可調的電磁發生裝置框圖；

圖2是本發明的頻段可調的電磁發生裝置結構示意圖；

圖3是本發明的頻段可調的電磁發生裝置電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細描述。

本發明提供了一種頻段可調的電磁產生方法，包括以下步驟：

1)、產生頻率為20Hz～20KHz的頻譜分布平坦的白噪聲信號，并對白噪聲信號進行處理，消除基準直流分壓，得到待處理信號；所述步驟1)中通過隔直電路對白噪聲信號進行處理，消除基準直流分壓。