一种计算机控制的微波热疗机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种计算机控制的微波热疗机，由壳体、安装在壳体内的微波源模块和控制模块组成，微波源模块的输出端连接设置在壳体表面的射频输出头，控制模块电连接微波源模块，其中微波源模块由使用微波固态源的本振、激励放大模块、功率分配器、前级放大模块、末级放大模块和功率合成器组成。本实用新型专利技术结构简单、成本低廉，同现有采用磁控管的设备相比较，具有重量轻，体积小的优点，它与台式计算机相互配合使用，具有良好人机交互界面，减小了整体体积，提高了微波治疗的流动性、方便性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于微波治疗设备领域，尤其是一种计算机控制的微波热疗机。
技术介绍
在本世纪30年代，医务工作者发现了微波的生物效应，近几年由于各 项技术的日臻完善，使得微波治疗无需麻醉，可在门诊完成，具有简便、安 全的特点。微波热疗机所采用的微波热疗是一种非接触加热方式，不存在因 电接触造成的热灼伤和电灼伤的可能，微波治疗在手术时以其优越的止血效 果，先进的作用原理，微小的组织损伤，正逐渐取代电灼、冷冻、激光等传 统的治疗方法。按照国家规定，微波治疗设备是指利用频率从300MHZ到 30GHZ范围内的微波辐射能量治疗疾病的设备，微波热疗机主要由微波源模 块和控制模块组成，微波源模块发出的微波经过电缆传输至辐射器上，辐射 器通过对人体特定区域的照射实现对深层组织的治疗。常见的微波源模块中 的微波源采用磁控管，该磁控管是电真空器件，体积大、寿命短，需要使用 高压电源，微波泄漏和电磁干扰大，其微波输出功率不精确、不稳定，与其 相配合的控制模块复杂且易受干扰，而且传统的微波热疗机采用单片机作为 控制模块，也不具有友好的人机交互界面。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供结构简单、成本低廉且 具有友好人机交互界面的一种计算机控制的微波热疗机。本技术采取的技术方案是一种计算机控制的微波热疗机，由壳体、安装在壳体内的微波源模块和 控制模块组成，微波源模块的输出端连接设置在壳体表面的射频输出头，控 制模块电连接微波源模块，其特征在于所述的微波源模块由使用微波固态源 的本振、激励放大模块、功率分配器、前级放大模块、末级放大模块和功率合 成器组成，本振的输出端连接激励放大模块的输入端，激励放大模块的输出端 连接功率分配器的输入端，功率分配器的两个输出端分别连接两个前级放大模 块的输入端，两个前级放大模块的输出端分别连接两个末级放大模块的输入端， 两个末级放大模块的输出端连接功率合成器的两个输入端，功率合成器的输出 端连接射频输出头。而且，所述的两个末级放大器的输出端还分别连接一隔离器的输入端，该 两个隔离器的输出端连接功率合成器的两个输入端。而且，所述的控制模块由计算机、功率检测模块、用于测量微波热疗机输出的微波辐射温度的温度保护模块和用于调整激励放大模块、前级放大模块和 末级放大模块中放大系数的自动增益控制模块组成，功率检测模块的输入端分 别连接两个末级放大器的输出端，功率检测模块和温度保护模块的输出端通过 串口模块连接计算机，计算机通过串口模块连接自动增益控制模块的输入端。 本技术的优点和积极效果是1. 本热疗机中的微波源模块中的本振为微波固态源中的半导体器件，其体 积较小、寿命长，不需要使用高压电源，微波泄漏和电磁干扰小，其微波输 出功率精确、稳定，与其相配合的控制模块简单、成本低。2. 本热疗机中在两个末级放大器的输出端分别串联一隔离器，隔离器可以 采用微波铁氧体单向传输器件，该微波铁氧体单向传输器件只允许沿一个方向 传输的微波顺利通过，而对相反方向传输的波则有很大的衰减。该结构有效的 减小了反射的微波对微波源模块的损害。3. 本热疗机中安装有温度保护模块，该模块通过温度传感器检测热疗机输 出的微波辐射的温度，其检测的实时温度信号通过串口模块反馈到计算机中并 有计算机控制微波源模块断电以保护病患者。4. 本热疗机中的功率检测模块检测实时的微波输出功率的感应电平，并将 该电平反馈至计算机，计算机通过比较再发出控制信号控制自动增益控制模块 调整各个放大模块的放大系数以实现较高的放大效率。5. 本热疗机可以安装开关电源以实现供电，所用的开关电源中具有过载保护功能，该功能进一步提高了微波热疗机工作的安全性。6. 本技术结构简单、成本低廉，同现有采用磁控管的设备相比较，具有重量轻，体积小的优点，它与台式计算机相互配合使用，具有良好人机交互 界面，提高了微波治疗的流动性、方便性。附图说明图1是本技术的结构示意图2是本技术的电路原理图3是计算机控制程序中温度保护程序的工作流程图4是计算机控制程序中功率检测程序的工作流程图。具体实施方式下面结合实施例，对本技术进一步说明，下述实施例是说明性的，不 是限定性的，不能以下述实施例来限定本技术的保护范围。一种计算机控制的微波热疗机，如图1所示，由壳体3、安装在壳体内的 微波源模块和控制模块组成，该壳体可以是分开的两个，各模块之间通过电 缆连接，也可以将微波源模块和控制模块放置在一个壳体内，微波源模块的 输出端连接设置在壳体表面的射频输出头4，控制模块电连接微波源模块，本技术的创新在于微波源模块由使用微波固态源的本振、激励放大模块、i力率分配器、前级放大模块、末级放大模块和功率合成器组成，本振的输出端 连接激励放大模块的输入端，激励放大模块的输出端连接功率分配器的输入端， 功率分配器的两个输出端分别连接两个前级放大模块的输入端，两个前级放大 模块的输出端分别连接两个末级放大模块的输入端，两个末级放大模块的输出 端连接功率合成器的两个输入端，功率合成器的输出端连接射频输出头。在两 个末级放大器的输出端还可以分别串联一隔离器，该两个隔离器的输出端连接 功率合成器的两个输入端。控制模块由计算机2、功率检测模块、用于测量微波热疗机输出的微波辐射 温度的温度保护模块和自动增益控制模块(AGC)组成，其具体连接结构是功 率检测模块的输入端分别连接两个末级放大器的输出端，功率检测模块和温度 保护模块的输出端通过串口模块连接计算机，计算机通过串口模块连接自动增 益控制模块的输入端，自动增益控制模块的输出端分别与激励放大模块、前级 放大模块和末级放大模块电连接。本振、激励放大模块、功率分配器、前级放大模块、末级放大模块、隔离 器、功率合成器、功率检测模块和自动增益控制模块可以是如图1所示的封装 的单元结构l。各模块的作用如下本振可以采用微波半导体器件，比如常见的微波二极管或微波晶体管，它的作用是产生稳定频率的微波，它可以在915土30MHz的范围内调整所需要的工 作频率，频率的稳定性可以达到土2MHz。激励放大模块由三菱公司的PF211芯片组成的电路，它将本振输出的信号 放大到瓦级。功率分配器由Anaren公司的XC900A-01芯片组成的电路，它将激励放大模 块均分成两路输出，该两路输出分别经过由MRF897芯片组成的前级放大模块和 由MRF899芯片组成的末级放大模块进行放大，本振的信号被放大至120瓦以上， 该两个被分别放大的信号通过隔离器后再由XC900A-01芯片组成的功率合成器 汇总并输送至壳体表面设置的射频输出头。隔离器可以采用微波铁氧体单向传输器件，该微波铁氧体单向传输器件只 允许沿一个方向传输的微波顺利通过，而对相反方向传输的波则有很大的衰减。 该结构有效的减小了反射的微波对微波源模块的损害功率检测模块由Maxim公司的A0L90芯片组成的电路，它检测的是与末级 放大模块输出端的微波输出功率大小成正比的感应电平，并将该信号经D/A转 换后通过串口模块反馈至计算机，并由计算机与预设信号进行比较后输出控制 信号控制自动增益控制模块调整激励放大模块、前级放大模块和末级放大模块 的放大系数。自动增益控制模块由ST公司的LM358芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机控制的微波热疗机，由壳体、安装在壳体内的微波源模块和控制模块组成，微波源模块的输出端连接设置在壳体表面的射频输出头，控制模块电连接微波源模块，其特征在于：所述的微波源模块由使用微波固态源的本振、激励放大模块、功率分配器、前级放大模块、末级放大模块和功率合成器组成，本振的输出端连接激励放大模块的输入端，激励放大模块的输出端连接功率分配器的输入端，功率分配器的两个输出端分别连接两个前级放大模块的输入端，两个前级放大模块的输出端分别连接两个末级放大模块的输入端，两个末级放大模块的输出端连接功率合成器的两个输入端，功率合成器的输出端连接射频输出头。

【技术特征摘要】
1、一种计算机控制的微波热疗机，由壳体、安装在壳体内的微波源模块和控制模块组成，微波源模块的输出端连接设置在壳体表面的射频输出头，控制模块电连接微波源模块，其特征在于所述的微波源模块由使用微波固态源的本振、激励放大模块、功率分配器、前级放大模块、末级放大模块和功率合成器组成，本振的输出端连接激励放大模块的输入端，激励放大模块的输出端连接功率分配器的输入端，功率分配器的两个输出端分别连接两个前级放大模块的输入端，两个前级放大模块的输出端分别连接两个末级放大模块的输入端，两个末级放大模块的输出端连接功率合成器的两个输入端，功率合成器的输出端连接射频输出头。2、 根...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德强，
申请(专利权)人：天津市兰德医疗器械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]