胶囊天线及胶囊内镜机器人的制作方法

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种胶囊天线及胶囊内镜机器人。

背景技术：

当前天线在无线电通信、广播、电视、手机、无人机、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文、医疗器械等领域有着广泛地应用。

在医疗设备领域，胶囊胃镜(胶囊内镜机器人)已经得到了广泛的应用。由于胶囊胃镜相比较于传统的胃镜，具有无痛无创、操作方便、观测全面、还原真实等优点，在临床上已经得到患者认可。全球已有多家公司推出了成熟的产品，在国内外获得了广泛的市场。

在人体内工作的胶囊机器人和外界的医生之间，需要借助于天线实现无线通讯。目前，胶囊天线采用的是传统的印刷在印刷电路板的固体的天线，占用空间大，信号传输效果不理想。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种胶囊天线及胶囊内镜机器人，以解决现有胶囊天线占用空间大，信号传输效果不理想的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种胶囊天线，包括天线本体，所述天线本体包括柔性基板，所述柔性基板上设有液态金属腔道和馈电电极，所述液态金属腔道内设有液态金属，所述馈电电极一端与印刷电路板电连接，所述馈电电极另一端与所述液态金属接触。

其中，所述柔性基板与所述印刷电路板的边侧粘接。

其中，所述柔性基板设置在胶囊外壳的内壁上。

其中，所述柔性基板夹设在胶囊外壳的壳壁内，所述柔性基板与所述胶囊外壳形成一体。

其中，所述柔性基板的材质为聚二甲基硅氧烷。

其中，所述液态金属为镓铟合金或镓铟锡合金。

其中，所述柔性基板为长方体形板，所述液态金属腔道设置在所述柔性基板的上表面，所述液态金属腔道呈倒f形，所述馈电电极设置在所述柔性基板的边端。

其中，所述印刷电路板上设有电源模块、射频收发模块和微处理器模块。

其中，所述射频收发模块与所述馈电电极电连接。

本发明还提供一种胶囊内镜机器人，包括胶囊外壳、设置在所述胶囊外壳内的印刷电路板和与所述印刷电路板电连接的如以上任一项所述的胶囊天线。

(三)有益效果

本发明提供的一种胶囊天线及胶囊内镜机器人，基于液态金属制作的胶囊天线形成一种可重构天线，柔性高，体积小，灵活可变，减小占用空间，液态金属可显著提高带宽，传导频率范围大，信号传输效果良好，有效缩小采用该胶囊天线的胶囊内镜机器人的体积，降低使用者的不适感，提高检测结果传输的准确度。

附图说明

图1为本发明实施例1胶囊内镜机器人的结构示意图；

图2为本发明实施例1胶囊天线的结构示意图；

图3为本发明实施例印刷电路板的结构连接示意图；

图4为本发明实施例2胶囊天线的设置位置示意图。

图中，1：胶囊外壳；2：印刷电路板；3：天线本体；31：柔性基板；32：液态金属腔道；33：液态金属；34：馈电电极。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

实施例1

如图1至图3所示，本发明实施例提供一种胶囊天线，包括天线本体3，天线本体3与设置在胶囊外壳1内的印刷电路板2电连接，天线本体3包括柔性基板31，柔性基板31上设有液态金属腔道32和馈电电极34，液态金属腔道32内设有液态金属33，馈电电极34一端与印刷电路板2电连接，馈电电极34另一端与液态金属33接触。

进一步的，天线本体3为基于液态金属制作的可重构天线，包括柔性基板31，该柔性基板31的材质为聚二甲基硅氧烷，具体为长方体形板，用以承载天线本体3，同时，柔性基板31具有一定的柔韧性，可灵活布局天线本体3的位置，适应整体体积的要求。

其中，柔性基板31的上表面设有液态金属腔道32和馈电电极34，液态金属腔道32通过软光刻、倒模等方法制作而成，结构简单，制作方便，液态金属腔道32的形状可以是直线或倒l或倒f等，本实施例以倒f形为例，具体可根据实际情况设置，液态金属腔道32为密封结构，其内部设有液态金属33，有效防止液态金属33的泄漏。

其中，液态金属33为镓铟合金或镓铟锡合金，可适应液态金属腔道32的任何形状，且保证信号传输效果不变，并显著提高带宽，传导范围大，功能多样化。

进一步的，馈电电极34为常温下不与液态金属33发生反应的金属导体，本实施例中选用铜，有良好的导电作用同时不与液态金属33发生反应，馈电电极34固定在柔性基板31的一端侧，其一端与液态金属腔道32内的液态金属33接触，实现信号传递的作用。

本发明实施例还提供一种胶囊内镜机器人，包括胶囊外壳1、设置在胶囊外壳1内的印刷电路板2和与印刷电路板2电连接的如以上所述的胶囊天线。

进一步的，胶囊外壳1为类似胶囊形状的壳体，用以装载和保护相应的部件，印刷电路板2固定在胶囊外壳内部，起到检测和传输的作用，印刷电路板2与胶囊天线电连接，用以向外界智能设备发送检测信息。

其中，如图3所示，印刷电路板2上设有电源模块、射频收发模块、微处理器模块和胶囊内镜机器人具体功能相关的其它模块，具体的，电源模块为印刷电路板2提供电能，保证各模块正常运行，射频收发模块用以发射和接收一定频率的电磁波，微处理器模块用以控制电源模块和射频收发模块的工作状态，以及处理接收的胶囊内镜机器人检测到的信息并发送至外界的智能设备。

进一步的，射频收发模块与馈电电极34的另一端连接，进而实现射频收发模块与胶囊天线的电连接，具体的，印刷电路模块2的边侧与柔性基板31粘接，共同设置在胶囊外壳1内，射频收发模块将检测到的信息以电信号的形式通过馈电电极34传输给基于液态金属制作的胶囊天线，胶囊天线将电信号传输给外界的智能设备，显示并存储检测信息。

其中，基于液态金属制作的胶囊天线与射频收发模块之间电信号传输是双向的。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，为了描述的简要，在本实施例的描述过程中，不再描述与实施例1相同的技术特征，仅说明本实施例与实施例1不同之处：

如图4所示，柔性基板31设置在胶囊外壳1的壳壁内，两者形成一体，节省胶囊外壳1的内部空间，使胶囊内镜机器人整体体积减小，降低使用者的不适感。

实施例3

本实施例与实施例1和实施例2基本相同，为了描述的简要，在本实施例的描述过程中，不再描述与实施例1和实施例2相同的技术特征，仅说明本实施例与实施例1和实施例2不同之处：

柔性基板设置在胶囊外壳的内壁上，减小柔性基板与印刷电路板并列设置所占用的空间，有效减小胶囊外壳的设计空间，使胶囊内镜机器人整体体积减小，降低使用者的不适感。

本发明提供的一种胶囊天线及胶囊内镜机器人，基于液态金属制作的胶囊天线形成一种可重构天线，柔性高，体积小，灵活可变，减小占用空间，液态金属可显著提高带宽，传导频率范围大，信号传输效果良好，有效缩小采用该胶囊天线的胶囊内镜机器人的体积，降低使用者的不适感，提高检测结果传输的准确度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。