[發明專利]藥丸天線系統

有效

• 申請號: 201880028204.2
• 申請日: 2018-04-30
• 公開（公告）號: CN110799099B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 蘭迪·塞西爾·班克羅夫特;斯科特·大衛·達格利什
• 申請（專利權）人: 費斯四工程部公司
• 主分類號: A61B5/07
• 分類號: A61B5/07;A01K11/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

描述了通過電力小H天線(221)產生的無線電波(104)與外部收發器(106)通信的藥丸(100)。該電力小H天線(221)連接到容納電池和包括收發器(106)、標識信息和至少一個傳感器的芯片組的導電圓柱形天線(223)。H天線(221)和導電圓柱形天線(223)布置為使得產生無線電波(104)的電流基本上總是對齊以一起工作。該藥丸(100)本質上是，意在被母牛或其他反芻動物攝入，包含天線的氣密地密封的膠囊。該藥丸(100)被配置為當藥丸(100)在母牛的胃內部時比藥丸(100)在母牛體外時，更有效地以基本全向模式傳輸無線電波(104)。

技術領域

本實施方式針對存在于動物體內的可植入藥丸裝置與動物體外的接收器之間的雙向無線電頻率通信。

背景技術

至少三十年來，農場主們一直通過從由他們的每只牛攝入的藥丸傳輸的ID系統來監視他們的牛。一般而言，反芻動物(例如母牛)可以施用封裝了電子識別系統和傳感器(例如溫度傳感器)的藥丸膠囊。吞下藥丸后，母牛或公牛通常會將該藥丸永久性地保留在其第二胃室或蜂巢胃中。通常，藥丸包括電池和無線廣播標識號和傳感器值的其他電子設備。在某些情況下，藥丸沒有電池，而是依靠通過在無源RFID系統中常用的感應場的電力。然而，如果藥丸要無線傳輸數據，則將需要天線。因為宿有藥丸的反芻動物會固有地衰減藥丸發射的信號，所以工程師和設計人員使用具有多個環路的天線，以接近藥丸發射的頻率的波長。此外，工程師和設計人員使用300MHz左右或以下的較低頻率發射來更好地穿過動物。由于傳輸通常被降級到幾英尺遠，反芻動物有時會在他們的耳朵上或脖子上戴上放大器系統，以將信號擴展到接收器。那些在動物的體外不采用放大器的設計取決于從藥丸的定向傳輸。通過定向傳輸信號，藥丸可以在一個方向上傳輸50到75英尺。

與本主題有關的創新通常是指所要求保護的發明。

發明內容

本發明針對存在于動物體內的可植入藥丸與動物體外的一個或多個接收器之間的單向和雙向近全向無線電頻率通信。

本發明的某些實施方式考慮了一種藥丸，所述藥丸包括從接地板的正面延伸的電力小H天線，所述H天線通過微帶傳輸線電連接到電源和信號發射機，所述微帶傳輸線與接地面相對，所述接地面的寬度比所述微帶傳輸線大至少三倍并通過絕緣墊片與所述微帶傳輸線隔開，所述H天線包括兩個平行偶極子和兩條平行板傳輸線；從所述接地板的背面延伸并電連接到所述接地板的導電圓柱形天線，所述金屬圓柱形天線本質上容納所述電源；所述藥丸配置為當由所述信號發射機供電時，輻射由在所述平行偶極子和所述導電圓柱形天線中對齊并在共同方向上的電流產生的基本全向的電磁波。

其他實施方式考慮了剛剛描述的藥丸還包括膠囊，該膠囊封裝并氣密第密封所述電力小H天線、所述信號發射機、所述接地板、所述絕緣墊片、所述微帶、所述電池、以及所述導電圓柱形天線。某些實施方式設想將藥丸稱重以在反芻動物的整個生命中將其堅持保留在所述反芻動物的胃中。其他實施方式考慮了當所述信號發射機向所述天線供電時，所述兩條平行板傳輸線具有相互抵消的相反電流。一些實施方式設想，與所述藥丸在反芻動物體內相比，當所述藥丸在所述反芻動物體外操作時，所述全向電磁波被顯著衰減。這可以用信號發射機來實現，所述信號發射機可以由具有靜態電路的印刷電路板組成，與所述藥丸在所述反芻動物體外相比，當所述藥丸位于所述反芻動物體內時，所述靜態電路調諧所述H天線以明顯更高效率發射電磁波。還有其他實施方式考慮了所述藥丸還包括通過所述導電圓柱形天線與所述電流屏蔽的印刷電路板。在一些實施方式中，所述H天線的所述偶極子以與所述金屬圓柱形天線的直徑大致相同的距離間隔開。在某些結構中設想所述藥丸將被配置為使用無線電頻率與外部收發器進行雙向通信。所述藥丸的某些元件可以包括唯一標識和適于測量與宿主反芻動物相關聯的物理參數的至少一個傳感器，所述唯一標識和與所述物理參數相關聯的至少一個值適于通過所述全向電磁波傳輸。