一种临界型433MHz矩形波导辐射器

摘要

本发明公开了一种临界型433MHz矩形波导辐射器，包括壳体、激励天线、辐射口面，激励天线与辐射口面之间的传输段装有调节电容杆。辐射器的口径采用临界理论设计，矩形口径长度方向尺寸在350mm～360mm之间，宽度方向尺寸为180mm～250mm，调节电容杆采用上下对称布置，以使辐射口面上的辐射场分布均匀。该辐射器口径尺寸与人体胸、腹部位的组织尺寸相当，可较好地应用于人体胸、腹部组织的区域性热疗。

权利要求

1.一种临界型433MHz矩形波导辐射器，包括壳体（1），激励天线（2），调节电容杆（3），辐射口面（4），其特征在于：所述辐射器口径采用临界设计，矩形口径长度方向尺寸在350mm～

360mm之间，宽度方向尺寸为180mm～250mm；所述激励天线（2）与辐射口面（4）之间的传输段安装的调节电容杆（3）采用上下对称布置。

说明书

一种临界型433MHz矩形波导辐射器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于人体组织微波热疗的微波辐射器，尤其是涉及一种临界型433MHz矩形波导辐射器，属微波物理治疗技术领域。

背景技术

[0002] 目前在微波物理治疗技术领域，用于人体组织热疗的433MHz矩形波导辐射器，其标准口径尺寸为454mm×272mm。这么大的口径尺寸临床应用显然是不方便的，因此需要缩小其口径尺寸。采用脊电容加载法和介质材料加载法可缩小波导辐射器的口径尺寸，但脊电容加载法使辐射的微波能量过多集中于辐射口径的中心区域，使得较窄的中心区域的功率密度过高，人体组织容易过热；而介质材料加载法则大大增加了辐射器的重量，导致承载辐射器的调节机构不易实现空间摆位。

发明内容

[0003] 根据现有技术的不足，提供一种临界型433MHz矩形波导辐射器。该辐射器的口径尺寸采用临界理论设计；为了调整辐射器的阻抗，在传输段采用了调节电容杆；为了使口面上辐射的能量均匀，调节电容杆采用上下对称布置。由于采用了临界设计，使得矩形波导辐射器口径的长度方向尺寸减小到最低仅为350mm，宽度方向尺寸为180mm～250mm可选，这一尺寸范围，同人体胸、腹部组织尺寸较为相当，用于人体组织胸、腹部的区域性热疗较为合适。

[0004] 本发明技术方案按照下述方法实现：

[0005] 一种临界型433MHz矩形波导辐射器，包括壳体，激励天线，调节电容杆，辐射口面。辐射器口径采用临界设计，矩形口径长度方向尺寸在350mm～360mm之间，宽度方向尺寸为
180mm～250mm可选，调节电容杆采用上下对称布置。

[0006] 本发明的有益效果是：

[0007] 该种辐射器采用临界型尺寸设计，长度方向尺寸为350mm～360mm，宽度方向尺寸为180mm～250mm可选，长度方向尺寸仅为标准口径尺寸的80%不到，同人体组织的胸、腹部尺寸相当，可较好地适用于人体胸、腹部组织的区域性热疗。

附图说明

[0008] 图1为本发明主视图；

[0009] 图2为本发明俯视图；

[0010] 1、 壳体，2、激励天线，3、调节电容杆，4、辐射口面。

具体实施方式

[0011] 以下结合附图，通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。

[0012] 如图1、图2所示，一种临界型433MHz矩形波导辐射器，该辐射器包括壳体1，激励天线2，辐射口面4，激励天线2与辐射口面4之间的传输段装有调节电容杆3，调节电容杆3上下对称地设置在壳体1内。

[0013] 该辐射器采用探针电激励，由同轴电缆馈入的微波能量经激励天线2转换后在波导中激励起电磁场，通过传输段后由辐射口面4向外辐射人体组织，调节电容杆3用于辐射器阻抗匹配的调整。

[0014] 工作原理：为了保证主模TE10波的传输，同时抑制高次模的传输，标准矩形波导宽边尺寸一般取为a=0.65λ，窄边尺寸b=a/2。

[0015] 实际应用中工作频率一般取为433.9MHz，因此可得标准矩形波导尺寸为454mm×272mm。考虑到工程上工作频率的标称误差一般小于±4 MHz（实际上在±1 MHz左右），取下限工作频率为430MHz。对应该截止频率的波导的宽边尺寸为349mm。因此临界型矩形波导宽边尺寸取为350mm。窄边尺寸考虑到与人体组织尺寸相适应，取为180mm～250mm。

[0016] 当波导的宽边尺寸小于截止频率对应的尺寸时，该频率的波将沿传播方向衰减，实用上认为波在波导内传输了5/α10距离后就衰减殆尽。若取波导宽边尺寸为345mm（相应于350mm的负偏差），对于434MHz的工作频率来说，在传输方向上为衰减模式，α10为0.472, 5/α10为10.6米。为了使场强幅值到达辐射口面时衰减不超过10%（对应功率衰减值不超过
20%），则波导的传输段经计算应不超过220mm。若取传输段为300mm，则波在到达辐射口面时场强将衰减为原来的53%（对应功率值衰减了约72%）。因此，临界型波导的宽边尺寸必须取正差，取正偏差后波导的宽边尺寸为350mm～360mm，以保证波的能量能够有效地传输。为了使辐射口面4上的辐射场均匀分布，调节电容杆3采用上下对称布置。