[發明專利]一種太赫茲癌癥檢測儀

有效

• 申請號: 201910110200.5
• 申請日: 2019-02-11
• 公開（公告）號: CN109709046B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 葉志剛
• 申請（專利權）人: 葉志剛
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 李浩

1.一種太赫茲癌癥檢測儀，其特征在于：包括高頻本振信號單元、信號接收處理單元、控制單元、電源模塊，控制單元連接高頻本振信號單元和信號接收處理單元，電源模塊為各單元供電；所述信號接收處理單元包括聚焦波導器、耦合器、前端RF放大器、下變頻器、多工超窄帶濾波器、多路放大器，以及對應多路放大器的相移中頻信號解調單元；由高頻本振信號單元產生高頻本振信號輻射至被測物，在被測物的各分界面反射回已經相移的多路高頻信號，多路高頻信號與高頻本振信號某一斷層起點的相位有相位差異且幅度衰減，多路高頻信號經聚焦波導器、耦合器，輸入至前端RF放大器放大后，輸出至下變頻器，高頻本振信號單元經上變頻器另一路輸出的高頻信號作為下變頻器的本振，經下變頻器降頻解調后成為多路已相移的中頻信號，經多工超窄帶濾波器同時輸出對應若干斷層的若干路相位及頻率均發生變化的中頻信號，將若干路相位及頻率均發生變化的中頻信號輸出至多路放大器，多路放大器將放大的信號輸出至對應多路放大器的相移中頻信號解調單元，通過相移中頻信號解調單元同時解調并獲得多路對應不同斷層的已相移中頻頻率信號鎖相電壓PD變量值，而后根據這些已相移中頻頻率信號鎖相電壓PD變量值綜合參數計算出多個斷層的數據，進而根據多個斷層數據計算得到被測物的多層電導率、含量、類型、變異階段參數，并成像，所述相移中頻信號解調單元包括鎖相環電路PLL，變容二極管D及頻率發生器VCO組成的頻率信號發生器，以及信號幅度檢測器，A/D轉換器和中央處理器CPU，從對應的多路放大器RFi輸出的相位及頻率均發生變化的中頻信號，其中 i=1 ～ n ，一路輸送至信號幅度檢測器，由信號幅度檢測器輸出，經過A/D轉換器送入中央處理器CPU，另一路輸送至鎖相環電路PLL，由鎖相環電路PLL鎖定頻率發生器VCO并輸出一相對穩定的頻率信號，直至輸入的中頻信號與鎖相環電路PLL的VCO頻率信號相等，得到中頻頻率信號鎖相電壓PD變量值，所述中頻為10MHz～100MHz，所用高頻本振信號即高頻頻率信號分為兩種類型，0.1～10THz太赫茲頻率和0.1～90GHz的微波段頻率信號。

2.根據權利要求1所述的太赫茲癌癥檢測儀，其特征在于：所述變容二極管D、鎖相環電路及晶振采用恒溫槽或溫補電路控制單元。

3.根據權利要求1所述的太赫茲癌癥檢測儀，其特征在于：所述多工超窄帶濾波器為多工梳狀濾波器。

4.根據權利要求1所述的太赫茲癌癥檢測儀，其特征在于：所述電源模塊的各路基準電源采用恒溫槽或溫補電路控制單元。

5.根據權利要求1所述的太赫茲癌癥檢測儀，其特征在于：所述高頻本振信號單元包括依次連接的鎖相環電路PLL0、變容二極管D0、頻率發生器VCO0、上變頻器、聚焦波導器，頻率發生器VCO0通過電容C1反饋至鎖相環電路PLL0，控制單元的CPU0連接鎖相環電路PLL0；由鎖相環電路PLL0、頻率發生器VCO0、上變頻器產生高頻本振信號，經過聚焦波導器輻射至被測物，在被測物的各分界面反射回已經相移的多路高頻信號。

6.根據權利要求5所述的太赫茲癌癥檢測儀，其特征在于：所述高頻本振信號單元中的聚焦波導器，其發射天線為圓環平面結構，設置在三維機械掃描云臺上；所述信號接收處理單元中的聚焦波導器，其接收天線與發射天線結構相同，利用三維機械掃描云臺掃描得到一定三維坐標，解調并計算獲得某一測點多個斷層數據后，機械掃描云臺繼續在二維平面內平移，最終獲得對應一定面積及一定斷層的被測物的體積多維數據，實現立體成像。

7.根據權利要求1所述的太赫茲癌癥檢測儀，其特征在于：所述控制單元的CPU0連接顯示模塊和通訊模塊。