Излучатель для аппарата микроволновой терапии

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 А 61 N 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3618661/22-14 (22) 1 1.07.83 (46) 15.04.86. Бюл. № 14 (71) Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта (72) С. А. Лебедева (53) 615.471 (088.8) (56). Авторское свидетельство СССР № 177556, кл. А 61 5/02, 1965.

ÄÄSUÄÄ 1223923 А (54) (57) ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ АППАРАТА

МИКРОВОЛНОВОЙ ТЕРАПИИ, содержащий волновод, возбудитель и коаксиальную линию, отлачающийся тем, что. с целью обеспечения равномерного распределения мощности облучения, возбудитель выполнен в виде изогнутого по окружности вибратора с длиной плеч в 3,3 — 3,5 раз превышающей радиус изгиба.

1223923

Коэффициент отражения (Г) Поляризация

Линейная

Круговая

0,8

0,6

0,4

0,2

19 81

5,7 49

3,75 25

1,86 9

6,7 55

2,7 21

1,7 7

1,32 2

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для глубинного локального прогрева биологической ткани, так же может быть использовано для глубинного локального прогрева других диэлектрических тел.

Целью изобретения является обеспечение равномерного распределения мощности облучения как в пространстве, так и во времени.

На чертеже представлена конструкция излучателя.

Устройство состоит из отрезка круглого волновода 1, симметричного электрического вибратора 2, жесткого коаксиального фидера 3, щелевого симметрирующего устройства 4, высокочастотного разъема 5. Причем отрезок круглого волновода 1 и коаксиальный фидер 3 соосны друг другу и жестко соединены посредством закорачивающей стенки. На внешнем конце коаксиального фидера 3 расположен высокочастотный разъем 5 для подключения к излучателю радиочастотного коаксиального кабеля. К внешнему проводнику жесткого коаксиального физера 3, около его торца, находящегося во внутренней полости волновода 1, припаяны плечи симметрично вибратора 2 и прорезаны симметрирующие щели (4), а внутренний проводник закорочен на внешней. Согласование фидерной линии с вибратором осуществляется с помощью четвертьволнового трансформатора на внутреннем проводнике или с помощью шлейфа. Внутренний диаметр волновода 1 выбирается из условия распространения в нем только волны Н . Размеры плеч симметричного вибратора 2 и радиус их изгиба выбираются из условия возбуждения ими в волноводе электромагнитной волны с круговой поляризацией. Расстояние между задней (закорачивающей) стенкой волновода и вибратором выбирается из условия синфазного сложения прямой и отраженной от задней стенки волн и равно, при мерно 0,25 Л (Я„ — длина волны в волноводе). Противофазное возбуждение плеч вибратора 2 от электромагнитной волны, распространяющейся в коаксиальном фидере 3 осуществляется с помощью симметрирующих четвертьволновых щелей (4). Во внутренней полости фидера применяют любое согласующее устройство, например четвертьволновый трансформатор. Участок регулярного волновода от вибратора до выходного излучающего раскрыва служит для формирования однородного поля.

Излучатель работает следующим образом.

Излучатель подключается к генератору с помощью радиочастотного кабеля, по которому высокочастотная энергия подается на вход излучателя и распространяется по жесткому коаксиальному фидеру 3. Эта энергия через четвертьволновые щели 4 возбуждает вибраторы 2. Электрические вибраторы

2 в свою очередь возбуждают электромагнитные волны в отрезке круглого волновода 1. Так как вибраторы 2 изогнуты по окружности, то протекающий по ним высокочастотный ток возбуждает в волноводе электромагнитную волну с круговой поляризацией. Направление врагцения электромагнитного поля определяется направлением изгиба плеч симметричного вибратора. Если прямая волна имеет левое вращение, то отраженная от раскрыва волна имеет правое вращение. Поэтому, в силу свойств электромагнитных волн с круговой поляризацией, первичная отраженная волна не возбуждает в фидере обратную волну, т. е. имеет место поляризационная развязка. Be.ïè÷èíà поляризационной развязки (ослабление реакции отражений от раскрыва) зависит от коэффициента эллиптичности электромагнитной волны. Если коэффициент эллиптичности равен I, то соотношение амплитуд обратной и прямой волн пропорционально квадрату коэффициента отражения от раскрыва, а в случае линейной поляризации — пропорционально первой степени. Так как коэффициент отражения всегда меньше 1, то при круговой поляризации имеет место ослабление влияния отражений от раскрыва на входное сопротивление излучателя. Кроме того, при круговой поляризации область погрешностей ткани имеет азимутальную симметрию. Это обусловлено тем, что при круговой поляризации электромагнитное поле вращается со скоростью, определяемой несущей частотой, а прогрев ткани пропорционален величине усредненного во времени потока электромагнитной энергии.

Использование предлагаемого излучателя позволяет уменьшить значения коэффициента стоячей волны (К..„) за счет ослабления отраженной от раскрыва волны. Если обозначить коэффициент отражения от возбуждающего вибратора через Г, а коэффициент отражения от раскрыва через Р, то К„„ на входе излучателя равен

i+Р+Г стул» вЂ” — — ——

1.— v-. г для линейной поляризации; +р+r

1 сту„ — —. —— для круговой полярйзаций.

В таблице приведены сравнительные данные при P =0,1 для К, „и соответствующих им потерь (и) .

К Улик g 7 YL сту Q s кр