[發明專利]微波熱療輻射器

無效

• 申請號: 91104001.3
• 申請日: 1991-06-11
• 公開（公告）號: CN1067590A
• 公開（公告）日: 1993-01-06
• 發明（設計）人: 寧素苓;張德明;張宇
• 申請（專利權）人: 天津市北洋儀器公司
• 主分類號: A61N5/02
• 分類號: A61N5/02
• 代理公司: 天津三元專利事務所
• 代理人: 鄭永康

本發明涉及一種將微波發射技術應用于醫學領域的熱療輻射器。

目前，徽波熱療普遍用于臨床，由于可治療各種疾病，因此在醫學領域中得到廣泛的應用，特別是在治療癌癥方面已取得可喜的成果。

當前國內、外所見到的微波醫療輻射器大體分為兩種：一種是圓形等距螺旋式，這種輻射器經過醫療實踐證明，其結構、尺寸有不足之處，例如螺旋距、螺旋線長及反射器的參數不盡合理，因此其輻射面積小，駐波比大，效率低，不能長時間使用;另一種是單極長線式輻射器，它只能在一點上集中輻射，當制作成大面積輻射器，必須與病灶部位相隔一定距離進行照射，不能接觸使用。還可造成對環境的污染。所以說，現行的這些輻射器，由于結構、尺寸不合理，因此在應用中有一定的局限性。

本發明的目的是提供一種輻射面積大，效率高，能長時間連續工作的徽波熱療輻射器，以便擴大其醫療范圍。

為此，本發明采用如下技術方案：它由兩個對稱的線狀梯形對數周期式輻射源（1）、帶凹槽底座（2）、絕緣體（3），饋源（4）以及絕緣蓋（5）組成、上述的絕緣體（3）安放在底座（2）的凹槽內，絕緣體（3）表面開有與線狀梯形對數周期式輻射源（1）形狀相同的兩個對稱梯形凹槽（31），將所述的輻射源（1）安放在其內，饋源（4）安裝在底座（2）上。饋源（4）的中心極（42）穿過底座（2）內的絕緣體（3）而位于線狀梯形對數周期式輻射源（1）中間成為饋電中心（41），此饋電中心（41）和輻射相聯。底座（2）上方是絕緣蓋（5）。

本發明線狀梯形對數周期式輻射器的原理如下所述。

一個性能優良的輻射器，應具備下述兩點基本要求：一是它的輻射場應在較寬的頻帶下保持不變;另一是能將饋源傳輸來的饋電能量最大限度地輻射出去。本發明的這種線狀梯形對數周期式輻射器的特點就在于它具有非頻變特性。在較寬的頻帶（例如f_H/f_L＝10或更高，f_H-上界頻，f_L-下界頻）下工作，它的基本參量能保持不變。再有，對于一般輻射器的長度來說，它都是有限長度而不會是無限長度。如果是有限長，而且為了使饋源能量能最大地輻射出去，就需要考慮終端的影響。本輻射器就能在有限長度范圍內工作，而盡可能消除終端影響。

對于本發明的這種輻射源（1），它是由周期性的梯形折邊所構成因為它的參數變化是與每一梯形折邊相對于饋電中心（41）的大小、距離成對數關系，因此稱這種結構為對數周期式。

當由饋電中心（41）引入交變電源后，沿著梯形導體將產生徑向電流有電場分量Ee存在。同時在垂直于徑向電場平面方向上產生磁場，有磁場分量Hφ存在。根據球坐標的麥克斯韋方程可得到電場分量Ee及磁場分量Hφ方程為：

Hφ = Ho 1 4 πr e - jkr 1 Simθ ]]>

根據其邊界條件，由方程可求得任一點r處的特性阻抗為：

由上述特性阻抗方程可看出，Z_c與頻率無關，只與θ_i有關。因此我們在設計定頻率特性時要考慮定角度θ_i這樣就可以保證輻射器的非頻變特性。

此外，對于有限長度的輻射器，要保證非頻變特性與最大的輻射效率，就要求盡量消除終端影響。因為，對于在無限長的輻射器上電流分布將是行波狀態。而對于一有限長度的輻射器，它的電流分布將是駐波狀態。當駐波比（VSWR）大時，將使輻射的能量損失大，要能使輻射器輻射的能量大，就要求輻射器的駐波比（VSWR）要小。因為，在有限長度輻射器上的電流分布是在靠近饋電中心的某一定長度或某一段內有最大電流值，而隨長度延伸的那部分電流值可以很快地衰減下去。因此說，輻射器特性在長度考慮合理后，將不受延伸長度的影響。本輻射器的最大輻射方向是在與輻射器平面垂直的方向上，其輻射場的寬度是可以控制的。

由上所述，本發明具有非頻變特性，結構、尺寸合理，駐波比小，輻射面積大，效率高。能長時間連續工作。