Излучатель для физиотерапии

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 А 61 N 1 06

ИЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К A BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3572062/28-14 (22) 05.04.83 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (72) В. И. Петыгин и В. Н. Балакирева (53) 615.471 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1047352, 1981. (54) (57) ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ ФИЗИОТЕРАПИИ, содержащий диэлектрический корпус, антенный элемент, выполненный в виде трех параллельно расположенных печатных проводников S-образной формы, изогнутых по форме облучаемого участка, и питающий коаксиальный кабель, внутренний проводник которого подключен к сред„„SU„„1228872 нему участку, а экранный соединен с противоположной стороны платы с крайними участками S-образного проводника, отличающийся тем, что, с целью создания однонаправленного излучения и повышения точности дозирования, крайние участки S-образного проводника расположены на расстоянии

0,251, причем длина участка со стороны входа коаксиального кабеля больше, а другого участка, размещеннго на расстоянии 0,02—

0,041 от рабочей поверхности корпуса, меньше длины среднего участка на 0,1 — 0,151, а с противоположной стороны платы размещены печатные проводники длиной 0,1—

0,25i., зеркально отображающие параллельные участки S-образного проводника.

1228872

«с

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для физиотерапии, и может быть использовано в аппаратах СВЧ-воздействия, работающих на частотах 2450, 915, 460 мГц.

Цель изобретения — создание однонаправленного излучения и повышение точнорти дозирования путем оптимального согласования антенного элемента без применения дополнительных средств и точной фиксации излучателя.

На фиг. 1 изображен излучатель для физиотерапии, вид сбоку; на фиг. 2 — сечение

A A на фиг. 1; на фиг. 3 — излучатель облегающей формы, вид сбоку; на фиг. 4— сечение Б-Б на фиг. 3.

Излучатель состоит из диэлектрического корпуса 1, в котором размешен антенный элемент 2, питаемый коаксиальным кабелем 3

Антенный элемент выполнен в виде трех параллельно расположенных печатных проводников 4 S-образной формы. Проводники расположены на диэлектрической плате 5, изготовленной из фалы ированнога материала с малым в, например фальгираванного стеклотекстолита. Крайние участки 6 и 7

S-образного проводника и средний участок 8 расположены параллельно. Внутренний проводник 9 коаксиального кабели проходит по оси симметрии платы и соединяется с центром среднего участка 8 $-образного проводника. Экранный проводник 10 коаксиального кабеля 3 с противоположной стороны платы соединен с центрами крайних участков 6 и 7 печатного проводника 4. Крайние участки 6 и 7 печатного проводника расположены на расстоянии 0,251. Их длина постепенно уменьшается по отношению к входу коаксиального кабеля. Длина крайнего участка 7, ближайшего к входу коаксиального кабеля, больше, а длина крайнего участка 6 меньше длины среднего участка 8 на

О,! — 0,151.

С противоположной стороны платы 5 размещены печатные проводники 11 длиной

0,1 — 0,25л, зеркально отображающие параллельные участки S-образного проводника.

Крайний укороченный участок 6 проводника 4 находится на расстоянии 0,02 — 0,041 от края платы, совпадакнцего с рабочей поверхностью диэлектрического корпуса 1.

Для облегчающего излучателя крайние и средний участки 6 — 8 печатного проводника 4 и печатные проводники выполнены в виде изогнутых по форме облучаемого участка дуг окружностей, совп ада юших с контуром платы (фиг. 3 и 4). При этом диэлектрический корпус 1 имеет облегающую форму, например, шарового слоя толгциной

0,25).. Плата 5 корпуса установлена перпендикулярно рабочей поверхности корпуса.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотная энергия от генератора (не показан) поступает через коаксиальный кабель 3 и возбуждает антенный элемент, который работает как передающая антенна.

Длина каждого из участков S-образного печатного проводника соизмерима с длиной волны генератора, поэтому при соответствующем выборе размеров проводников можно обеспечить входное сопротивление антенны равным волновому сопротивлению кабеля.

Компенсация реактивной составляющей на входе антенного элемента возможна в результате правильного соотношения длин разомкнутых и короткозамкнутых участков

S-образного проводника, реактивные сопротивления которых имеют разные знаки.

Таким образом, высокочастотная энергия от входа антенны не отражается, а эффективно излучается ею в окружающее пространство и поглощается биотканью при ее наличии в зоне излучения.

При малом расстоянии между крайними участками 6 и 7 S-образного проводника и одинаковой их длине диаграмма направленности имеет,13d лепестка с максимумами в противоположных направлениях.

Для апти. .|ального подавления паразитного лепестка, т. е. для создания однона равлеHHQI о излучения вдоль оси симметрии платы, в сторону противоположную входу кабеля 3, крайние участки S-образного проводника разнесены на расстояние, равное

0,25л. При этом расположение крайних участков аналогично оптимальному расположению излучающих элементов в антенне типа «волновой канал», обеспечивающему излучение вдаль линии, проходящей через центры вибраторов. В этом случае крайний участок 7 аналогичен «активному рефлектору», находящемуся на расстоянии четверти длины волны от другого крайнего участка 6 активного элемента. Для обеспечения фазовых соотношений между токами в крайних участках, а именно для того, чтобы ток в участке 7 опережал по фазе ток в участке 6 на т/2, длина участка 7 выбрана больше, чем участка 6.

Учитывая, что косвенно входное co(lpoтивление печатного вибратора зависит от ширины вибратора, материала платы и т. д., индуктивный характер входного сопротивления «активного рефлектора» участка 7 может быть обеспечен при длине крайнего участка 7, лежащего в пределах 0,55--0,45>..

Аналогично емкостной характер входного сопротивления «активного вибратара» участка 6 может быть обеспечен при длине крайнего участка 6, лежащего в пределах 0,4—

0,351.

Длина среднего участка 8 8-образного проводника должна быть выбрана по величине меньше, чем длина участка 7, и больше, чем длина участка 6. Таким образом, укороченный участок 6 играет роль «активного директора» для среднего участка 8, а удпиненный участок 7 является «активным рефлектором» для среднего участка 8.

Расстояние между участками 6 — 8 составляет 0,25 . Тем самым для среднего участка 8 выполняются условия как по фазовым

122887) соотношениям между токами в крайних и средних участках $-образного проводника, так и по величине расстояний между ними, необходимые для создания преимущественного излучения в направлении от участка 7 к участку 6.

При этом схема питания излучателя позволяет устранить недостатки, характерные для антенны типа «волновой канал», а именно узкополосность и точную настройку.

При выбранных размерах S-образного 10 проводника иногда требуется дополнительная настройка излучателя без изменения топологии основной печати. Например, при расположении излучателя на разных расстояниях от облучаемой биоткани требуется быстрая и простая настройка излучателя на минимальный коэффициент стоячей волны

С этой целью в антенный элемент введена система настроечных элементов. Они выполнены в виде печатных проводников ll с обратной стороны платы. Для создания максимальной емкостной связи и эффективности настройки проводники расположены параллельно участкам S-образного проводника и изолированы от них и друг от друга. Изменяя длину проводников, производят настройку излучателя.

Таким образом, конструкция предлагаемого излучателя позволяет устранить вредное воздействие СВЧ-поля на обслуживающий персонал посредством создания однонаправленного излучения при контактной методике применения и оптимальном согласовании антенного элемента излучателя без применения дополнительных средств, в частности экранов. Кроме того, обеспечивается точная фиксация излучателя при равномерном прогреве суставов посредством создания облегчающей формы рабочей поверхности излучателя.

Создаваемое излучателем однонаправленное излучение облегчает дозировку высокочастотной энергии, поглощаемой биотканью при процедурах.

1228872

Редактор О. Бугир

Заказ 2209/4

Составитель Л. Соловьев

Тех ред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 660 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патенз», г. Ужгород, ул. Проектная, 4