医疗检测装置的天线系统及医疗检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种医疗检测装置的天线系统及医疗检测装置。


背景技术：

2.随着医疗技术的快速发展，更多新型无创类的医疗装置为人体检测提供了更为便捷的途径。在医疗市场内，对无线、小型及便携式的医疗检测装置需求更为广泛。因此，利用天线技术进行人体内外信号的传输变得非常重要。由于人体组织属于高介电和高损耗介质，在高介电和高损耗的复杂人体环境下，使得微波信号难以得到有效传输，这对天线的结构、尺寸和性能提出了新的挑战和要求。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种医疗检测装置的天线系统及医疗检测装置，实现小型化的同时，可在高介电及高损耗的环境中实现信号的良好传输。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种医疗检测装置的天线系统，所述医疗检测装置包括控制装置和检测装置，所述天线系统包括设置于所述检测装置的壳体内的第一天线系统和设置于所述控制装置的壳体内的第二天线系统；所述第一天线系统包括第一pcb板和第一天线辐射体，所述第一天线辐射体上设有第一馈电点和第一接地点，所述第一馈电点和第一接地点分别与所述第一pcb板连接；所述第二天线系统包括第二pcb板和第二天线辐射体，所述第二天线辐射体上设有第二馈电点和第二接地点，所述第二馈电点和第二接地点分别与所述第二pcb板连接。
5.进一步地，还包括第一支架，所述第一支架设置于所述第一pcb板上，所述第一天线辐射体设置于所述第一支架上。
6.进一步地，所述第一支架呈柱形，所述第一天线辐射体螺旋环绕于所述第一支架上。
7.进一步地，所述第一天线辐射体镭雕设置于所述检测装置的壳体的内壁上。
8.进一步地，所述第二天线辐射体呈蛇形走线。
9.进一步地，所述第二pcb板设置于所述控制装置的壳体的侧壁上。
10.进一步地，所述第二pcb板与所述控制装置的壳体之间设有净空区域，所述第二天线辐射体设置于所述净空区域的上方。
11.进一步地，所述第二天线辐射体与所述第二pcb板垂直。
12.进一步地，所述第二天线辐射体呈螺旋形走线。
13.本实用新型还提出了一种医疗检测装置，包括如上所述的医疗检测装置的天线系统。
14.本实用新型的有益效果在于：本实用新型能够满足天线结构、尺寸的小型化，并且可以在人体复杂环境内的设备实现对外进行微波信号传输通讯的要求。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例一的检测装置的结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例一的控制装置的分解结构示意图；
17.图3为本实用新型实施例一的医疗检测装置的工作示意图；
18.图4为本实用新型实施例一的第一天线系统的结构示意图一；
19.图5为本实用新型实施例一的第一天线系统的结构示意图二；
20.图6为本实用新型实施例一的第二天线系统的结构示意图；
21.图7为本实用新型实施例二的第二天线系统的结构示意图一；
22.图8为本实用新型实施例二的第二天线系统的结构示意图二；
23.图9为本实用新型实施例二的第二天线系统的结构示意图三；
24.图10为本实用新型实施例二的第二天线系统的结构示意图四；
25.图11为本实用新型实施例三的模拟立方体的示意图；
26.图12为本实用新型实施例三的立方体表面的电场示意图；
27.图13为本实用新型实施例三的控制装置中的天线的s11参数示意图；
28.图14为本实用新型实施例三的检测装置中的天线的s22参数示意图。
29.标号说明：
30.100、检测装置；200、控制装置；300、第一天线系统；400、第二天线系统；
31.101、第一壳体；201、第二壳体；
32.301、第一pcb板；302、第一天线辐射体；303、第一馈电点；304、第一接地点；305、第一支架；
33.401、第二pcb板；402、第二天线辐射体；403、第二馈电点；404、第二接地点；405、净空区域。
具体实施方式
34.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
35.请参阅图1
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2，一种医疗检测装置的天线系统，所述医疗检测装置包括控制装置和检测装置，所述天线系统包括设置于所述检测装置的壳体内的第一天线系统和设置于所述控制装置的壳体内的第二天线系统；
36.所述第一天线系统包括第一pcb板和第一天线辐射体，所述第一天线辐射体上设有第一馈电点和第一接地点，所述第一馈电点和第一接地点分别与所述第一pcb板连接；
37.所述第二天线系统包括第二pcb板和第二天线辐射体，所述第二天线辐射体上设有第二馈电点和第二接地点，所述第二馈电点和第二接地点分别与所述第二pcb板连接。
38.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：实现小型化的同时，可在高介电及高损耗的环境中实现信号的良好传输。
39.进一步地，还包括第一支架，所述第一支架设置于所述第一pcb板上，所述第一天线辐射体设置于所述第一支架上。
40.进一步地，所述第一支架呈柱形，所述第一天线辐射体螺旋环绕于所述第一支架上。
41.由上述描述可知，可减小天线体积，实现天线小型化。
42.进一步地，所述第一天线辐射体镭雕设置于所述检测装置的壳体的内壁上。
43.由上述描述可知，可减少支架成本。
44.进一步地，所述第二天线辐射体呈蛇形走线。
45.由上述描述可知，可减小天线体积，实现天线小型化。
46.进一步地，所述第二pcb板设置于所述控制装置的壳体的侧壁上。
47.由上述描述可知，可以起到增大天线净空的目的，改善天线性能。
48.进一步地，所述第二pcb板与所述控制装置的壳体之间设有净空区域，所述第二天线辐射体设置于所述净空区域的上方。
49.由上述描述可知，可以使得天线上下没有金属区域，增大净空，改善方向图和天线性能。
50.进一步地，所述第二天线辐射体与所述第二pcb板垂直。
51.由上述描述可知，可改变辐射方向，增大辐射效率，且可实现天线小型化，节约空间。
52.进一步地，所述第二天线辐射体呈螺旋形走线。
53.本实用新型还提出了一种医疗检测装置，包括如上所述的医疗检测装置的天线系统。
54.实施例一
55.请参照图1
‑
6，本实用新型的实施例一为：一种医疗检测装置的天线系统，可应用于高介电及高损耗的环境(如人体)中。
56.所述医疗检测装置包括检测装置和控制装置，所述天线系统包括第一天线系统和第二天线系统；如图1所示，所述第一天线系统300设置于所述检测装置100的壳体内，即所述检测装置100包括第一壳体101以及设置在所述第一壳体101内的第一天线系统300；如图2所示，所述第二天线系统400设置于所述控制装置200的壳体内，即所述控制装置200包括第二壳体201以及设置在所述第二壳体201内的第二天线系统400。
57.其中，如图3所示，检测装置100工作在人体内部(例如腹腔内)，控制装置200工作在人体外部，贴近人体表面。两装置之间通过天线进行数据传输，内部的检测装置将人体内部的检测数据通过天线进行发射，信号穿透人体传输至外部的控制装置，外部的控制装置的天线对该信号进行接收。
58.如图4所示，所述第一天线系统300包括第一pcb板301和第一天线辐射体302，所述第一天线辐射体302设置于所述第一pcb板301的上方，所述第一天线辐射体302上设有第一馈电点303和第一接地点304，所述第一馈电点303和第一接地点304分别与所述第一pcb板301连接。其中，第一馈电点为第一天线辐射体的起点，通过弹片、焊接等方式与第一pcb板连接，对天线进行馈电。第一接地点主要调节天线的阻抗，与第一pcb板上的接地层通过弹片或者焊接方式相连。
59.进一步地，第一天线系统300还包括第一支架305，所述第一支架305设置于所述第一pcb板301上，所述第一天线辐射体302设置于所述第一支架305上。优选地，所述第一支架305呈柱形，所述第一天线辐射体302螺旋环绕于所述第一支架305上。即天线走线通过螺旋绕线形式缠绕于第一支架上，实现天线小型化。其中，支架的具体形状可依据检测装置的形
状而定，本实施例中，检测装置的两端呈子弹型，而第一天线系统靠近检测装置的一端设置，因此，所述第一支架可呈圆台形。第一天线辐射体可以通过fpc、lds等形式置于第一支架上。
60.如图5所示，在其他实施例中，也可以不需要第一支架，而是直接将第一天线辐射体302的走线通过镭雕方式设置于检测装置的壳体(即第一壳体101)内壁，从而可以与不同形状的外部壳体共形。
61.如图6所示，所述第二天线系统400包括第二pcb板401和第二天线辐射体402，所述第二天线辐射体402设置于所述第二pcb板401的上方，所述第二天线辐射体402上设有第二馈电点403和第二接地点404，所述第二馈电点403和第二接地点404分别与所述第二pcb板401连接。其中，第二馈电点为第二天线辐射体的起点，通过弹片、焊接等方式与第二pcb板连接，对天线进行馈电。第二接地点主要调节天线的阻抗，与第二pcb板上的接地层通过弹片或者焊接方式相连。
62.进一步地，为了实现天线小型化，所述第二天线辐射体402呈蛇形走线。
63.同样地，第二天线系统也可以包括第二支架(图中未示出)，所述第二支架设置于所述第二pcb板上，所述第二天线辐射体通过fpc、lds等形式设置于所述第二支架上。在其他实施例中，第二天线辐射体也可以通过镭雕方式设置于控制装置的外壳内壁上。
64.本实施例的天线系统可以工作在高介电及高损耗的环境中(例如人体)，在电磁波难以穿透的人体环境下正常工作，实现信号的良好传输；且尺寸小，可实现天线小型化，能够满足其在微型装置中性能及尺寸要求。
65.实施例二
66.请参照图7
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10，本实施例是实施例一中的第二天线系统的其他几种实现方式。
67.1、如图7所示，第二pcb板401设置于控制装置的壳体(即第二壳体201)的侧壁上。此时，第二pcb板401的水平面可与第二天线辐射体402的水平面垂直。进一步地，第二pcb板可以覆盖外壳内侧壁的周围一圈，也可以只覆盖部分的外壳内侧壁。该种设置方式可以增大天线净空，改善天线性能。
68.2、如图8所示，第二pcb板401与所述控制装置的壳体(即第二壳体201)之间设有净空区域405，第二天线辐射体402设置于所述净空区域405的上方。通过将天线置于pcb板的一侧，可以使得天线上下没有金属区域，可以增大净空，改善方向图和天线性能。
69.3、如图9所示，第二天线辐射体402与第二pcb板401垂直。即将天线辐射体与pcb板垂直摆放，可改变辐射方向，增大辐射效率，且可实现天线小型化，节约空间。
70.4、如图10所示，第二天线辐射体402采用螺旋形走，且置于第二pcb板和控制装置的外壳(指上壳体，图中未示出)之间。
71.本实施例中，天线可实现的形式多样，可以便于与不同的装置共形。
72.实施例三
73.请参照图11
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14，本实施例是对上述实施例的天线系统进行模拟仿真。
74.本实施例应用hfss完成仿真，仿真中心频率为433mhz，模拟天线工作在人体环境下，设置人体组织的介电常数为56，电导率为0.98。
75.如图11所示，本实施例用立方体模拟人体组织，其三围尺寸为500mm*500mm*200mm，设置其介电常数为56，电导率为0.98。将检测装置放置在立方体的体中心位置，且离
立方体表面(即长宽为500mm*500mm的表面)100mm，模拟其在人体内部向外部传输数据的状态。
76.图12为立方体表面(模拟人体表面)的电场强度图，电场最大值区域在中央位置，超过2v/m，说明信号可以穿过人体被外部控制装置所接收。
77.图13为控制装置中的天线的s11参数示意图，图14为检测装置中的天线的s22参数示意图。可以看出，上述天线系统可以在低频率(例如433mhz)下实现天线小型化，能够满足其在微型装置中性能及尺寸要求。
78.综上所述，本实用新型提供的一种医疗检测装置的天线系统及医疗检测装置，可以工作在高介电及高损耗的环境中(例如人体)，在电磁波难以穿透的人体环境下正常工作，实现信号的良好传输；且尺寸小，可实现天线小型化，能够满足其在微型装置中性能及尺寸要求。天线可实现的形式多样，可以便于与不同的装置共形。本实用新型能够满足天线结构、尺寸的小型化，并且可以在人体复杂环境内的设备实现对外进行微波信号传输通讯的要求。
79.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。