Генератор электромагнитных волн свч и квч диапазона для биомедицинских исследований и терапии

Авторы патента:

Предложенное устройство относится к медицинской технике и может быть использовано для коррекции физического состояния организма, а также лечения заболеваний путем воздействия микроволнового излучения на рефлексогенные зоны человека. Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение удобства эксплуатации, упрощение конструкции и уменьшение габаритов источников излучения СВЧ и КВЧ диапазона для биомедицинских исследований и терапии.

Поставленная техническая задача решается тем, что в генераторе электромагнитных волн, содержащем корпус и размещенные в нем источник питания, подключенный к нему автогенератор и излучатель, автогенератор и излучатель выполнены в виде единого высокочастотного модуля, представляющего собой антенну, интегрированную с полевым транзистором.

Известно устройство для микроволновой рефлексотерапии, содержащее корпус, в котором размещены автогенератор, излучатель и источник питания [1].

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для микроволновой рефлексотерапии [2], содержащее корпус, в котором размещен автогенератор на полевом транзисторе, подключенный к источнику питания и с помощью микрополоскового перехода - к излучателю, расположенному в отверстии корпуса.

Недостатками известного устройства является сложность изготовления и эксплуатации, обусловленная разделенностью основных компонентов устройства - автогенератора и излучателя, а также относительно большие габариты.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение удобства эксплуатации, упрощение конструкции и уменьшение габаритов устройства в целом.

Высокочастотный модуль выполнен в виде микрополосковой структуры, содержащей диэлектрическую подложку, на рабочей поверхности которой расположены антенна логопериодического типа и электрически связанный с ней полевой транзистор, а на противоположной стороне нанесен слой металлизации. Толщина диэлектрической подложки выбирается равной четверти длины электромагнитной волны, чтобы в процессе работы транзистор находился в пучности электрической составляющей высокочастотного поля.

Генератор может дополнительно содержать диэлектрическое полупрозрачное зеркало, закрепленное в корпусе со стороны антенны.

На фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 высокочастотный модуль (фиг.2а - в разрезе, фиг.2в - вид сверху).

Предложенный генератор содержит корпус 1 (фиг.1) с крышкой 2, размещенный в корпусе источник питания 3 и высокочастотный модуль 4 с антенной 5. Со стороны антенны на корпусе 1 закреплено диэлектрическое полупрозрачное зеркало 6.

Высокочастотный модуль 4 (фиг.2а) с антенной 5 выполнен в виде микрополосковой структуры, содержащей диэлектрическую подложку 7, полевой транзистор 8, слой 9 металлизации. Для наиболее эффективной работы генератора толщина подложки 7 блока 4 выбирается равной ¼ длины волны генерируемого излучения с тем, чтобы транзистор 8 находился в области пучности электрической составляющей высокочастотного поля.

Антенна 5 высокочастотного модуля 4, выполненная в виде тонкого слоя металлизации на подложке 7, может иметь любую заданную форму (прямоугольную, диполь, галстук-бабочка и др.). В частности, на фиг.2в изображена антенна логопериодического типа.

Транзистор 8 расположен между плечами антенны 5 таким образом, что его затвор 10 присоединен к одному плечу, а сток 11 - к другому плечу антенны 5. Исток 12 транзистора 8 подсоединен сквозь отверстие в подложке 7 к слою 9 металлизации.

Устройство работает следующим образом.

Транзистор 8 вводится в режим генерации путем подачи на затвор 10 от источника питания 3 постоянного напряжения отрицательной полярности относительно истока 12 и напряжения положительной полярности относительно истока 12 на сток 10. Исток 12 соединяется со слоем металлизации 9 через сквозное отверстие в диэлектрической подложке 7. Слой металлизации 9 является общим земляным контактом.

Частота генерации определяется резонансной частотой антенны, которая зависит от длины зубцов. Основная частота определяется длиной наибольшего зуба. Возможна перестройка частоты генерации путем изменения напряжения смещения на затворе транзистора.

При использовании диэлектрического полупрозрачного зеркала 6, которое образует со слоем 9 металлизации открытый резонатор, эффективность генерации (к.п.д.) возрастает вследствие усиления сигнала обратной связи за счет отраженной волны.

Предложенное устройство по сравнению с прототипом имеет более простую конструкцию, меньшие габариты и более удобно в эксплуатации.

Литература

1. Гасанов Л.Г., Балаба А.Н., Писанко О.И., Аппарат КВЧ терапии серии «Электроника КВЧ». Электронная промышленность, 1991 г., вып.3, с.67-69.

2. Балакирев М.В. Жуковский В.Д., Журиков А.В. и др. Устройство для микроволновой рефлексотерапии. Патент РФ 2029538, кл. A61H 39/00, опубл. 27.02.95 г., бюл. 6.

1. Генератор электромагнитных волн СВЧ и КВЧ диапазона для биомедицинских исследований и терапии, содержащий корпус и размещенные в нем источник питания, автогенератор и излучатель, при этом вход автогенератора подключен к источнику питания, отличающийся тем, что автогенератор и излучатель выполнены в виде единого высокочастотного модуля, представляющего собой антенну, интегрированную с полевым транзистором.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что высокочастотный модуль выполнен в виде микрополосковой структуры, содержащей диэлектрическую подложку, на рабочей поверхности которой расположены антенна логопериодического типа и электрически связанный с ней полевой транзистор, а на противоположной стороне нанесен слой металлизации.

3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что толщина диэлектрической подложки выбирается равной четверти длины электромагнитной волны.

4. Генератор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит диэлектрическое полупрозрачное зеркало, закрепленное в корпусе со стороны антенны.