[發明專利]用于微波吸收的方案

在審

• 申請號: 201980034272.4
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN112154570A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 哈娜·多布西克特雷夫納;安娜·斯特羅姆;蒂娜·尼佩羅
• 申請（專利權）人: 麥德菲爾德診斷有限公司
• 主分類號: H01Q1/52
• 分類號: H01Q1/52;A61B18/18;H01Q17/00;H05K9/00;H05K1/03
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 桑敏

微波吸收器被用于許多不同的應用中，諸如通信感測、雷達感測和工業感測。吸收器還用于減小例如飛行器和船只的雷達截面。近年來，微波也已應用于各種醫療方案，諸如體內成像和感測。在癌癥腫瘤中聚焦高能場的曝光已經被證明可以改進癌癥治療。吸收材料的目的是出于各種原因來抑制微波。例如，為了減少天線之間的耦合，屏蔽測量系統以消除來自內部或外部錯誤源的干擾、提供天線與主體之間的匹配等。在本文的實施例中描述了針對此種材料的方案。這種材料是由聚合物、水和無機鹽制成的凝膠。通過改變含量的比例，可以獲得不同的阻尼和機械性能。對材料的表面進行修改，以使表面致密并減少表面滑性、避免凝膠蒸發、以及使能表面得以消毒。優點是該材料是柔性的，并且可以成形為符合不規則形狀。該材料還可以模制成型，以完美適用于特定的天線系統方案。

技術領域

本文呈現的示例實施例涉及用于電磁微波的吸收(阻尼)的方案以及材料和此種材料的制造過程的公開。

背景技術

微波吸收器用于若干不同的系統和應用中。目的是衰減不需要的場并減輕例如天線元件之間的相互耦合，抑制電纜或連接器之間或微波系統的各部分之間的場，進一步使系統免受外部錯誤源的干擾，或抑制場在不想要的方向上傳播。應用領域的示例包括通信、雷達、測距、工業感測等。吸收器還用于覆蓋被設計成具有隱身性能的飛行器、船只等。在過去的幾十年中，還開發了用于醫療診斷和治療目的的微波系統。示例包括用于乳腺癌成像以及中風和創傷診斷的微波斷層掃描。還已經開發了通過應用聚焦或非聚焦微波場以加熱腫瘤來治療癌癥的微波系統。

使用微波吸收器的其他應用包括，例如樹木健康和質量、木材質量、木材或由木材衍生的產品的含水量的檢測、樹木和木材缺陷的檢測、林木業中的尺寸檢測等。然而，微波吸收器可以被證明有用的其他應用包括在食品加工工業中檢測食品中異物和有害物體的應用。微波吸收器也可以用于被設計用于檢測、感測和監視加工行業中的流、散裝物料或其他類型化合物的應用的系統。

微波通常是指頻率范圍為0.1-30GHz的電磁波。盡管此頻率范圍可能是此處示例應用的首選，但微波吸收器的使用并不限于該范圍。因此，本文描述的與微波吸收器有關的實施例不限于該頻率范圍，而是也可以用于在較高和較低頻率下工作的應用中。在本文件的其余部分中，所述信號將被稱為射頻信號。

具有發射和/或接收能力的微波系統通常包括不止一個天線。不通過調查的對象而直接在此種天線之間耦合的信號會干擾測量，因此是不想要的。在一些應用中，可以應用校準程序來補償該信號耦合，但是校準技術并不總是有效或有用的。更好的方案是使用屏蔽或吸收器將此類部件彼此物理隔離。市場上存在各種吸收微波能量的方案，諸如鐵氧體、吸收泡沫片和許多其他品種。在某些情況下，諸如在微波爐的前屏幕上，金屬或金屬柵格可以用于屏蔽。

市場上常見的吸收器通常由經過碳處理的聚氨酯泡沫組成，以使材料導電，從而進行衰減。可以定制導電輪廓以提供所需的衰減效果。雖然該材料有些柔性，但對于某些應用而言，柔性仍不足。通常，添加的碳越多，材料的導電性越強，它的柔性就越差。在一些應用中，不可能在獲得足夠的阻尼的同時仍保持足夠的柔性以從而允許吸收器充滿空間并符合主體和表面。吸收器的阻尼效果也相對較弱，尤其是在低于1GHz的頻率下，使得在一些應用中不可能用足夠薄的吸收泡沫獲得足夠的阻尼。市場上發現的其他吸收器由混合在例如樹脂或橡膠中的鐵氧體粉末組成。

因此，需要緩解或解決上述問題。

發明內容

本文的實施例的目的是通過改進用作微波吸收器的材料中的阻尼來消除上述缺點中的至少一個，該材料是柔性的并且可以填充空間和空腔并且符合不規則表面。

本文描述的實施例的一個方面是可以用作阻尼材料的材料。該材料由水和形成凝膠的多糖或天然聚合物的混合物組成。該材料還包含無機鹽，以使其導電，因此使其可以充當微波的衰減器。材料的表面可選地被進行修改，以使表面致密并減少表面滑性、避免蒸發以增加凝膠的壽命、以及允許使用乙醇對表面進行消毒?？蛇x地，可以添加防腐劑以阻止微生物的生長。