专利名称：微波热疗机的新式e面对称加载金属板波导辐射器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种微波热疗机的辐射器，具体地说它是微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器。
众所周知，微波热疗机作为医疗器械已由临床实践证明，目前，国内产品有WR-11型，WTH-1型微波热疗机，微波热疗机的辐射器是为微波热疗机提供新型体外辐射器，以热疗体表癌。微波热疗机通用的频率有915MHZ和2450MHZ。如用普通规则矩形波导作辐射器来传送915MHZ微波，其孔径尺寸为23.0*16.5平方厘米，这种大孔径的辐射器难于实际应用。为了传送长微波，至今通行的办法是在波导内填充高介电常数低损耗的微波陶瓷材料(可以是板状或粉状)，以缩小孔径尺寸。国内外用于915MHZ热疗机体外辐射器，其性能最好是称谓“TEM匀场辐射器”，它是在矩形截止波导窄边对称安置二片高介低耗陶瓷板，加载后的辐射器就可以传送长微波，并使照射场均匀，避免局部过热。但这种TEM辐射器尚有以下几个缺点①由于激发915MHZ微波小天线近场的影响，TEM匀场的条件不能全满足，容易出现混合波型，使照射场不够均匀。②TEM匀场条件是在规则波导中得出来的，这使TEM辐射器长度较长，重量较重，使用不便。③制造低耗高介陶瓷板，成本高，而且孔径愈小，成本愈高。
经过检索可知目前尚未发现微波热疗机的体外辐射器采用E面对称加载金属板波导辐射器。
本实用新型的目的是研制一种用于微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器。
本实用新型是这样实现的本实用新型含有插座，激励小天线，一段一端封闭而另一端开口的小口径矩形波导，在波导内对称放置二片与波导宽边垂直的加载金属板和加载金属板，加载金属板与波导上、下宽边间垫有绝缘介质。
本实用新型研制的辐射器与TEM辐射器相比①在性能方面，孔径的照射场较均匀；②在孔径相同情况下，长度缩短三分之一，重量轻一半；③成本低。由于辐射器是在波导电场较弱的边缘加载性能良好导电板，辐射器可承受微波热疗功率传送，不易击穿，损耗不大。
以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述
图1为本实用新型的剖面结构示意图图2为本实用新型的长轴比吸收率(SAR)分布图图3为本实用新型的短轴比吸收率(SAR)分布图在
图1所示中，1为波导，2为加载金属板，3为绝缘介质，4为插座，5为绝缘介质，6为加载金属板，7为绝缘介质，8为激励小天线，9为绝缘介质。
辐射器的工作原理如下对称加载纵向金属板波导可视为矩形波导的一种变形，它的场结构与矩形波导H10波形相似，不同之处在于导电板与波导边缘双凸缘处电场更集中。加载导电板的作用有①增长载止波长，使其能传送如915MHZ微波。根据加载所形成边缘电容和电感，可近似计算小孔径矩形波导最低次模载止波长。计算结果表明，该辐射器载止频率大大降低，使得孔径远小于工作波长的波导能传输长微波；②增强孔径边缘场强，削弱中心场强，以达到匀场照射，这点与脊波导不同。脊波导整个孔径面场是不均匀的；③降低辐射器波导阻抗，使其能同信号源与被照射媒体阻抗匹配；④调节导电板(尺寸固定)在波导中相对位置，控制小天线长度可实现长轴、短轴有较均匀照射场。
本实用新型的实施例具体结构如下选用915MHZ微波及小孔径7.2*4.2平方厘米矩形波导段，以说明其优良性能(频率愈低，孔径愈小，技术难度愈大)，从
图1可知，该辐射器包括一段一端封闭而另一端开口的小口径矩形波导1(尺寸为9*7.2*4.2立方厘米)，波导1内对称放置二片与波导宽边垂直的加载金属板2和加载金属板6，加载金属板2和加载金属板6与波导上下宽边间垫有绝缘介质3、5、7、9。波导由长小天线8激励，选取金属导电板的尺寸，并调整其在波导中的位置，可使微波能量只往加有金属导电板的端口传送。
波导宽边长7.2厘米，窄边长4.2厘米，长度为9厘米，金属导电板厚4毫米，宽4.1厘米，长3.9厘米，板厚中心与波导窄边距离为1.0偏差0.2厘米，辐射器端口直接放置人造体模，在915MHZ微波照射下，测得驻波比小于1.6，测得长轴与短轴比吸收率(SAR)分布图如图2、图3所示，在图2、图3中，为在体模中测温传感器距边壁的位置以厘米表示。图中横轴以厘米表示。微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器中的加载金属板2和加载金属板6可以是铝板或铜板。
使用本实用新型的结构，可设计具有相同性能，孔径不同的辐射器(根据肿瘤大小设计孔径尺寸)，也可设计用于不同频段的辐射器，适用性广。
权利要求1.一种微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器，其特征在于它含有插座(4)，激励小天线(8)，一段一端封闭而另一端开口的小口径矩形波导(1)，在波导(1)内对称放置二片与波导宽边垂直的加载金属板(2)和加载金属板(6)，加载金属板(2)与波导上、下宽边间垫有绝缘介质(3)及绝缘介质(9)、加载金属板(6)与波导上、下宽边间垫有绝缘介质(5)及绝缘介质(7)。
2.根据权利要求1所述的微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器，其特征在于加载金属板(2)和加载金属板(6)可以是铝板或铜板。
专利摘要本实用新型公开了一种微波热疗机的新式E面对称加载金属板波导辐射器，它含有插座，激励天线，一段一端封闭而另一端开口的小口径矩形波导，波导内对称放置二片与波导宽边垂直的加载金属板，加载金属板与波导上下宽边间垫有绝缘介质。
文档编号A61N5/02GK2271377SQ9624715
公开日1997年12月31日 申请日期1996年11月26日 优先权日1996年11月26日
发明者石俊明, 王华栋 申请人:福州大学