RU55602U1

RU55602U1 - TREATMENT AND DIAGNOSTIC EHF DEVICE

Info

Publication number: RU55602U1
Application number: RU2006118314/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Вячеславович Власкин; Вольдемар Иванович Петросян; Сергей Александрович Дубовицкий
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Телемак-Наука"
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2006-08-27

Abstract

Лечебно-диагностирующий КВЧ аппарат относится к медицинской технике, а именно к устройствам, аппаратам, комплексам для лечения и диагностики. Полезная модель содержит источник питания, КВЧ-генератор с широкополосной рупорной антенной, ЭВМ, контроллер с аналого-цифровым преобразователем, приемник электромагнитного сигнала, содержащий приемную аппликаторную антенну. Последняя соединенина коаксиальным фидером с СВЧ-радиометром, включающем дешифратор команд управления коэффициентом усиления и постоянной времени накопления, соединенным с контроллером шиной управления. Аналоговый выход радиометра соединен с входом аналого-цифрового преобразователя контроллера, с которым связана ЭВМ с помощью линии для передачи данных в последовательном коде и операционной системой для анализа измеряемого сигнала и сравнения его с образцами из библиотеки эталонов. Аппарат содержит петлю электромагнитной обратной связи, соединяющую коаксиальный фидер и вход питания КВЧ-генератора, причем модулятор, коаксиальный фидер, приемная аппликаторная антенна, петля электромагнитной обратной связи, КВЧ-генератор и излучающая широкополосная рупорная антенна объединены в приемно-излучающий датчик и жестко соединены в нем. Отличие заявляемой полезной модели состоит в том, что приемная аппликаторная антенна имеет подложку и выполнена в виде микрополосковой щелевой линии с протяженностью, равной ¹/₂ длины волны на частоте 1000 МГц.The medical-diagnostic EHF apparatus relates to medical equipment, namely to devices, devices, complexes for treatment and diagnosis. The utility model contains a power source, an EHF generator with a broadband horn antenna, a computer, a controller with an analog-to-digital converter, an electromagnetic signal receiver containing a receiving applicator antenna. The latter is connected by a coaxial feeder to a microwave radiometer, including a decoder for controlling the gain and time accumulation constant, connected to the controller by the control bus. The analog output of the radiometer is connected to the input of the analog-to-digital converter of the controller, to which the computer is connected using a line for transmitting data in a serial code and an operating system for analyzing the measured signal and comparing it with samples from the reference library. The apparatus comprises an electromagnetic feedback loop connecting the coaxial feeder and the power input of the EHF generator, the modulator, coaxial feeder, receiving applicator antenna, electromagnetic feedback loop, EHF generator and radiating broadband horn antenna are combined into a receiving and emitting sensor and are rigidly connected to him. Unlike the claimed utility model it is that applicator receiving antenna has a substrate and is formed as a microstrip line with a slit length equal to ^_1/2 wavelength at a frequency of 1000 MHz.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам, аппаратам, комплексам для лечения и диагностики.The utility model relates to medical equipment, namely to devices, devices, complexes for treatment and diagnosis.

Известны устройства с использованием электромагнитного излучения миллиметрового диапазона длин волн для исследования, диагностики [патенты RU №№2192781, 2156106, 24794], лечения - патент RU №2032430, а также аппараты с возможностью осуществления как диагностики, так и лечения [патенты RU №№2167686, 2201132, 2108058].Known devices using electromagnetic radiation of the millimeter wavelength range for research, diagnostics [patents RU No. 2192781, 2156106, 24794], treatment - patent RU No. 2032430, as well as devices with the possibility of both diagnosis and treatment [patents RU No. 2167686, 2201132, 2108058].

Известен также «Диагностирующий лечебный комплекс с электромагнитным излучением» - патент RU №2226116. Он содержит КВЧ-генератор с широкополосной антенной, приемник электромагнитного сигнала в виде приемной антенны планарной конструкции аппликаторного типа, блок питания, ЭВМ, пульт управления, включающий контроллер, программируемый источник питания, соединенный со входом КВЧ-генератора. В качестве приемника электромагнитного сигнала используют приемную антенну, соединенную с СВЧ-радиометром, выполненным с дешифратором команд управления коэффициентом усиления на СВЧ, постоянной времени накопления и динамическим диапазоном выходных сигналов. Пульт управления дополнительно включает аналого-цифровой преобразователь, клавиатуру и шину команд для соединения контроллера с дешифратором и программируемым источником питания. Аналоговый выход радиометра соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, связанного с контроллером, с которым связаны также клавиатура и ЭВМ. Последняя соединена коаксиальной линией для передачи данных в последовательном коде и оснащена операционной системой для анализа фрагментов спектра измеряемого сигнала и сравнения его с образцами из библиотеки эталонов, причем все блоки комплекса, за исключением ЭВМ, помещены в экранирующий электромагнитное излучение бокс.Also known "Diagnostic treatment complex with electromagnetic radiation" - patent RU No. 2226116. It contains an EHF generator with a broadband antenna, an electromagnetic signal receiver in the form of a receiving antenna of a planar design of the applicator type, a power supply unit, a computer, a control panel including a controller, a programmable power source connected to the input of the EHF generator. As a receiver of the electromagnetic signal, a receiving antenna is used, connected to a microwave radiometer, made with a decoder for commands to control the gain of the microwave, the accumulation time constant and the dynamic range of the output signals. The control panel additionally includes an analog-to-digital converter, a keyboard and a command bus for connecting the controller with a decoder and a programmable power source. The analog output of the radiometer is connected to the input of an analog-to-digital converter connected to the controller, which is also connected to the keyboard and computer. The latter is connected by a coaxial line for transmitting data in a serial code and is equipped with an operating system for analyzing fragments of the spectrum of the measured signal and comparing it with samples from the library of standards; moreover, all units of the complex, with the exception of computers, are placed in an electromagnetic radiation shielding box.

Наиболее близким к заявляемому является «Офтальмологический лечебно-диагностический комплекс» - патент RU 53164. Комплекс содержит источник питания, КВЧ-генератор с излучающей широкополосной антенной, ЭВМ, контроллер с аналого-цифровым преобразователем, приемник электромагнитного сигнала, содержащий приемную антенну аппликаторного типа, соединенную коаксиальным фидером с СВЧ-радиометром, включающем дешифратор команд управления коэффициентом усиления и постоянной времени накопления, соединенным с контроллером шиной управления, аналоговый выход СВЧ-радиометра, соединенный с входом аналого-цифрового преобразователя контроллера, с которым связана ЭВМ с помощью линии для передачи данных в последовательном коде и операционной системой для анализа измеряемого сигнала и сравнения его с эталонами, петлю электромагнитной обратной связи, соединяющую коаксиальный фидер и вход питания КВЧ-генератора, модулятор тока питания КВЧ, соединяющий выход источника питания со входом питания КВЧ-генератора. Модулятор, коаксиальный фидер, аппликаторная антенна, петля электромагнитной обратной связи, КВЧ-генератор и излучающая широкополосная антенна объединены в едином модуле и жестко соединены в нем посредством держателя в виде теплоотвода. Кроме того, модуль имеет съемную внешнюю защитную пленочную оболочку одноразового пользования.Closest to the claimed is "Ophthalmic medical diagnostic complex" - patent RU 53164. The complex contains a power source, EHF generator with a radiating broadband antenna, a computer, a controller with an analog-to-digital converter, an electromagnetic signal receiver containing an applicator type receiving antenna connected a coaxial feeder with a microwave radiometer, including a decoder for controlling the gain and time accumulation constant, connected to the controller by the control bus, analog the new output of the microwave radiometer connected to the input of the analog-to-digital converter of the controller, to which the computer is connected via a line for transmitting data in a serial code and an operating system for analyzing the measured signal and comparing it with the standards, an electromagnetic feedback loop connecting the coaxial feeder and power input of the EHF generator, an EHF power current modulator connecting the output of the power source to the power input of the EHF generator. A modulator, a coaxial feeder, an applicator antenna, an electromagnetic feedback loop, an EHF generator, and a radiating broadband antenna are combined in a single module and are rigidly connected to it through a holder in the form of a heat sink. In addition, the module has a removable external protective film sheath disposable.

Однако, одной из проблем, которая не была разрешена полностью, как в наиболее близком, так и предыдущих аналогах, связана с конструкцией приемной аппликаторной антенны. С одной стороны это приводило к увеличению диаметра антенны d до ≈25-30 мм. С другой - при наложении антенны на поверхность тела или на любой водосодержащий объект, имеющий диэлектрическую проницаемость ε для тела - ε_т=30 в диапазоне частот около 1000 МГц, происходило изменение электрической длины резонансных элементов антенны, что приводило к существенному уменьшению средней частоты согласования антенны. Поэтому, фактически антенна настраивалась на существенно более высокие частоты, порядка 1800 МГц, чтобы при касании с телом полоса согласования антенны оказывалась в районе 1000 МГц. Как показали измерения последнего периода, при соприкосновении с различными частями тела, в зависимости от того были However, one of the problems that was not completely resolved, both in the closest and previous analogues, is related to the design of the receiving applicator antenna. On the one hand, this led to an increase in the diameter of the antenna d to ≈25-30 mm. On the other hand, when the antenna was applied to the surface of the body or to any water-containing object having a dielectric constant ε for the body - ε _t = 30 in the frequency range of about 1000 MHz, the electric length of the resonant elements of the antenna changed, which led to a significant decrease in the average antenna matching frequency . Therefore, in fact, the antenna was tuned to significantly higher frequencies, of the order of 1800 MHz, so that when touching the body the antenna matching band would be in the region of 1000 MHz. As shown by measurements of the last period, in contact with various parts of the body, depending on

ли это костные или иные ткани, расположенные близко к поверхности кожи, частота настройки антенны несколько различалась, что приводило к изменению амплитуды радиоотклика на различных участках тела, не связанному с процессами, проходящими в нем, а представляющими собой чисто фидерный эффект.whether it was bone or other tissues located close to the skin surface, the antenna tuning frequency was slightly different, which led to a change in the amplitude of the radio response in different parts of the body, not related to the processes taking place in it, but representing a purely feeder effect.

Задачей заявляемой полезной модели является уменьшение диаметра приемно-излучающего датчика при одновременном сведении к минимуму амплитудных искажений, вносимых при переходе в процессе исследования от одной области изучаемого объекта к другой.The objective of the claimed utility model is to reduce the diameter of the receiving-emitting sensor while minimizing the amplitude distortions introduced during the transition during the study from one area of the studied object to another.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что лечебно-диагностирующий КВЧ аппарат содержит источник питания, КВЧ-генератор с широкополосной рупорной антенной, ЭВМ, контроллер с аналого-цифровым преобразователем, приемник электромагнитного сигнала, содержащий приемную аппликаторную антенну, соединенную коаксиальным фидером с СВЧ-радиометром, включающем дешифратор команд управления коэффициентом усиления и постоянной времени накопления, соединенным с контроллером шиной управления, аналоговый выход радиометра соединен с входом аналого-цифрового преобразователя контроллера, с которым связана ЭВМ с помощью линии для передачи данных в последовательном коде и операционной системой для анализа измеряемого сигнала и сравнения его с образцами из библиотеки эталонов, петлю электромагнитной обратной связи, соединяющую коаксиальный фидер и вход питания КВЧ-генератора, причем модулятор, коаксиальный фидер, премная аппликаторная антенна, петля электромагнитной обратной связи, КВЧ-генератор и излучающая широкополосная рупорная антенна объединены в приемно-излучающий датчик и жестко соединены в нем, отличается тем, что приемная аппликаторная антенна имеет подложку и выполнена в виде микрополосковой щелевой линии с протяженностью, равной ¹/₂ длины волны на частоте 1000 МГц.The essence of the claimed utility model lies in the fact that the medical-diagnostic EHF apparatus contains a power source, an EHF generator with a broadband horn antenna, a computer, a controller with an analog-to-digital converter, an electromagnetic signal receiver containing a receiving applicator antenna connected by a coaxial feeder to a microwave a radiometer, including a decoder for commands to control the gain and time constant of the accumulation connected to the controller by the control bus, the analog output of the radiometer is connected the input of the analog-to-digital converter of the controller, to which the computer is connected using the line for transmitting data in a serial code and the operating system for analyzing the measured signal and comparing it with samples from the library of standards, an electromagnetic feedback loop connecting the coaxial feeder and the power input of the EHF generator moreover, a modulator, a coaxial feeder, a premium applicator antenna, an electromagnetic feedback loop, an EHF generator, and a radiating broadband horn antenna are combined into a receiving uchayuschy sensor and rigidly connected to it, characterized in that applicator receiving antenna has a substrate and is formed as a microstrip line with a slit length equal to ^_1/2 wavelength at a frequency of 1000 MHz.

Заявляется лечебно-диагностирующий КВЧ аппарат, подложка аппликаторной антенны которого выполнена из титаната бария.A medical diagnostic EHF apparatus is disclosed, the applicator antenna of which is made of barium titanate.

Кроме того, заявляется усовершенствование лечебно-диагностирующего КВЧ аппарата, заключающееся в том, что приемная аппликаторная антенна размещена вокруг широкополосной рупорной антенны, опоясывая ее, а In addition, the claimed improvement of the medical-diagnostic EHF apparatus, namely, that the receiving applicator antenna is placed around the broadband horn antenna, encircling it, and

широкополосная рупорная антенна помещена внутрь контура, образованного приемной аппликаторной антенной.a broadband horn antenna is placed inside the circuit formed by the receiving applicator antenna.

Технический результат заявляемой полезной модели. Для уменьшения диаметра приемно-излучающего датчика, а также с целью уменьшения фидерного эффекта разработана антенна на основе материала с существенно более высокой проницаемостью. Авторами экспериментально было показано, что при определенных соотношениях диэлектрических проницаемостей подложки антенны и среды возможно существенно уменьшить эффект отстройки приемной аппликаторной антенны при сохранении заданного (нужного) уровня согласования антенны и других параметров антенны, таких как поляризация и диаграмма направленности. При уменьшении значения ε ниже выявленного экспериментально авторами минимального значения остаточное изменение зоны согласования антенны при касании различных участков тела приводит к амплитудным искажениям, а при увеличении ε выше экспериментально выявленного максимального значения происходит быстрое падение эффективности антенны. Один из вариантов приемной аппликаторной антенны, оказавшийся наиболее оптимальным, был выполнен не основе титаната бария. В заявляемой полезной модели приемная аппликаторная антенна выполнена в виде микрополосковой щелевой линии с протяженностью, равной ¹/₂ длины волны на частоте 1000 МГц (фиг.2). и имеет достаточно широкую полосу согласования, что позволяет игнорировать остаточный фидерный эффект при существенно меньшем диаметре, что расширяет область медицинского применения.The technical result of the claimed utility model. To reduce the diameter of the receiving-emitting sensor, as well as to reduce the feeder effect, an antenna based on a material with a significantly higher permeability has been developed. The authors experimentally showed that with certain ratios of the dielectric constants of the antenna substrate and the medium, it is possible to significantly reduce the detuning effect of the receiving applicator antenna while maintaining a given (desired) level of antenna matching and other antenna parameters, such as polarization and radiation pattern. When ε decreases below the minimum value experimentally determined by the authors, the residual change in the antenna matching zone when touching various parts of the body leads to amplitude distortions, and when ε increases above the experimentally detected maximum value, the antenna efficiency decreases rapidly. One of the options for the receiving applicator antenna, which turned out to be the most optimal, was performed not on the basis of barium titanate. In the claimed utility model, the receiving applicator antenna is made in the form of a microstrip slot line with a length equal to ^1/2 _of the wavelength at a frequency of 1000 MHz (FIG. 2). and has a fairly wide matching band, which allows you to ignore the residual feeder effect with a significantly smaller diameter, which expands the field of medical application.

Подобная конструкция приемной аппликаторной антенны позволила пойти дальше по пути уменьшения диаметра приемно-излучающего модуля. Если раньше излучающий КВЧ генератор и приемная аппликаторная антенна располагались рядом, то в данном лечебно-диагностирующем КВЧ аппарате удалось разработать конструкцию, в которой приемная аппликаторная антенна, выполненная в виде микрополосковой щелевой линии, опоясывает излучающую рупорную антенну КВЧ генераторе - фиг.2, что делает конструкцию приемно-излучающего датчика компактной и способной соответствовать требованиям диагностики мелких органов. При этом диаметр приемно-излучающего датчика уменьшился до 20 мм.A similar design of the receiving applicator antenna allowed us to go further along the path of reducing the diameter of the receiving-emitting module. If earlier the emitting EHF generator and the receiving applicator antenna were located nearby, then in this medical-diagnostic UHF apparatus it was possible to develop a design in which the receiving applicator antenna, made in the form of a microstrip slot line, encircles the radiating horn antenna of the EHF generator - Fig. 2, which makes the design of the receiving-emitting sensor is compact and able to meet the requirements of the diagnosis of small organs. In this case, the diameter of the receiving-emitting sensor decreased to 20 mm.

Заявляемый лечебно-диагностирующий КВЧ аппарат поясняется с помощью фиг.1 и фиг.2, где цифрами 1-15 обозначены его элементы:The inventive treatment and diagnostic EHF apparatus is illustrated using figure 1 and figure 2, where the numbers 1-15 indicate its elements:

1 - ЭВМ,1 - computer

2 - СВЧ-радиометр,2 - microwave radiometer,

3 - дешифратор команд,3 - command decoder,

4 - приемная аппликаторная антенна,4 - receiving applicator antenna,

5 - коаксиальный фидер,5 - coaxial feeder,

6 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП),6 - analog-to-digital Converter (ADC),

7 - контроллер,7 - controller

8 - широкополосная рупорная антенна,8 - broadband horn antenna,

9 - КВЧ-генератор,9 - EHF generator,

10 - модулятор,10 - modulator

11 - петля обратной связи;11 - feedback loop;

12 - шина управления;12 - control bus;

13 - источник питания;13 - power source;

14 - приемно-излучающий датчик;14 - receiving-emitting sensor;

15 - подложка аппликаторной антенны.15 - substrate applicator antenna.

Заявляемый аппарат состоит из ЭВМ 1, СВЧ-радиометра - 2 с дешифратором команд 3, вход которого соединен с приемной аппликатроной антенной 4 с помощью коаксиального фидера 5, а аналоговый выход СВЧ-радиометра 2 подключен к входу аналогово-цифрового преобразователя - АЦП 6 контроллера 7 широкополосной рупорной антенны 8, соединенной с выходом КВЧ - генератора 9, вход питания которого подключен к выходу модулятора 10 источника питания 13, выход которого соединен со входом модулятора 10, петли обратной связи 11, соединяющей коаксиальный фидер 5 и выход модулятора 10. Приемная аппликаторная антенна 4, модулятор 10, коаксиальный фидер 5, петля электромагнитной обратной связи 11, КВЧ-генератор 9 и широкополосная рупорная антенна 8 объединены в единый приемно-излучающий датчик 14 и жестко соединены в нем.The inventive apparatus consists of a computer 1, a microwave radiometer - 2 with a command decoder 3, the input of which is connected to a receiving applicator antenna 4 using a coaxial feeder 5, and the analog output of a microwave radiometer 2 is connected to the input of an analog-to-digital converter - ADC 6 of controller 7 a broadband horn antenna 8 connected to the output of the EHF generator 9, the power input of which is connected to the output of the modulator 10 of the power source 13, the output of which is connected to the input of the modulator 10, feedback loop 11 connecting the coaxial feeder 5 and the output m undulator applicator 10. The receiving antenna 4, a modulator 10, a coaxial feeder 5, electromagnetic feedback loop 11, EHF generator 9 and wideband horn antenna 8 are combined into a single receiving-emitting sensor 14 and rigidly connected to it.

В отличие от модулятора, входящего в состав СВЧ-радиометра 2, модулятор 10 обеспечивает изменение режима питания активного элемента КВЧ-генератора 9, приводящего к обогащению спектрального состава выходного сигнала КВЧ-генератора. Управляющие выходы контроллера 7 соединены с шиной In contrast to the modulator included in the microwave radiometer 2, the modulator 10 provides a change in the power mode of the active element of the EHF generator 9, leading to the enrichment of the spectral composition of the output signal of the EHF generator. The control outputs of the controller 7 are connected to the bus

управления 12, которая служит для передачи команд управления дешифратору команд 3, входящего в состав СВЧ-радиометра 2. Принципы построения СВЧ-радиометров модуляционного типа, описанные в литературе, распространяются на данный образец СВЧ-радиометра 2. Шина управления 12 соединяет входы дешифратора команд 3 и выход контроллера 7. ЭВМ 1 соединена с контроллером 7 линией, содержащей четыре витые пары, расположенные в общей экранирующей оболочке для передачи данных в последовательном коде. В заявляемом диагностирующем комплексе управляемыми элементами являются: СВЧ-радиометр 2, контроллер 7. Чувствительность диагностирующего комплекса определяется чувствительностью СВЧ-радиометра 2 и конструкцией приемной аппликаторной антенны 4 и в опытном образце достигнут уровень чувствительности не менее 10-15 Вт. Дешифратор команд 3 предназначен для управления такими параметрами СВЧ-радиометра 2, как коэффициент усиления и время накопления сигнала. Приемная аппликаторная антенна 4 и входные цепи СВЧ-радиометра 2 рассчитаны для диапазона принимаемых частот от 985 до 1015 МГц. Приемная аппликаторная антенна 4 имеет подложку 15 из титаната бария и выполнена в виде микрополосковой щелевой линии с протяженностью, равной ¹/₂ длины волны на частоте 1000 МГц. По экспериментам авторов диэлектрическая проницаемость для получения оптимальных параметров заявляемого аппарата укладывается в соотношения: 0,9<ε/ε_т≤1,2.control 12, which is used to transmit control commands to the command decoder 3, which is part of the microwave radiometer 2. The principles of construction of modulation microwave radiometers described in the literature apply to this sample microwave radiometer 2. The control bus 12 connects the inputs of the command decoder 3 and the output of the controller 7. The computer 1 is connected to the controller 7 by a line containing four twisted pairs located in a common shielding for transmitting data in a serial code. In the claimed diagnostic complex, the controlled elements are: microwave radiometer 2, controller 7. The sensitivity of the diagnostic complex is determined by the sensitivity of the microwave radiometer 2 and the design of the receiving applicator antenna 4 and a sensitivity level of at least 10-15 W is reached in the prototype. The decoder commands 3 is designed to control parameters of the microwave radiometer 2, such as gain and signal accumulation time. The receiving applicator antenna 4 and the input circuit of the microwave radiometer 2 are designed for the range of received frequencies from 985 to 1015 MHz. The receiving antenna applicator 4 has a substrate 15 made of barium titanate and is in the form of a microstrip to slotline length equal to ^_1/2 wavelength at a frequency of 1000 MHz. According to the experiments of the authors, the dielectric constant to obtain the optimal parameters of the claimed apparatus fits into the ratio: 0.9 <ε / ε _t ≤1.2.

Заявляемый лечебно-диагностирующий КВЧ аппарат работает следующим образом. Работа начинается с подключения к питающей сети, после этого все блоки достигают рабочего состояния за время порядка 20 минут. С помощью ЭВМ 1 осуществляют выбор режима работы из набора имеющихся в наличии под решаемую задачу. С выхода источника питания 13 стабилизированное напряжение порядка 20В поступает на модулятор 10, с выхода которого промодулированное напряжение питания поступает на КВЧ-генератор 9. Излучаемый КВЧ генератором спектр частот поступает на широкополосную рупорную антенну 8, которая направляется на область, выбранную для исследования тела обследуемого пациента. Последняя размещена по центру приемной аппликаторной антенны, материал которой выбран из соображений достаточно низкого поглощения КВЧ диапазона с тем, чтобы иметь достаточную мощность для проведения The inventive treatment and diagnostic EHF apparatus operates as follows. Work begins with a connection to the mains, after which all the blocks reach their working state in about 20 minutes. Using a computer 1 carry out the selection of the operating mode from the set of available for the problem being solved. From the output of the power source 13, a stabilized voltage of the order of 20 V is supplied to the modulator 10, from the output of which the modulated supply voltage is supplied to the EHF generator 9. The frequency spectrum emitted by the EHF generator is fed to the broadband horn antenna 8, which is sent to the region selected for examining the body of the patient being examined . The latter is located in the center of the receiving applicator antenna, the material of which is selected for reasons of a sufficiently low absorption of the EHF range in order to have sufficient power to conduct

диагностики. Допустимые потери подложки 15 приемной аппликаторной антенны могут достигать 6 дБ. Индуцированный в теле - водосодержащем объекте радиоотклик в СВЧ диапазоне принимается аппликаторной антенной 4, связанной с широкополосной рупорной антенной 8. Сигнал с выхода аппликаторной антенны 4 через коаксиальный фидер 5 поступает на вход СВЧ-радиометра 2 для дальнейшей обработки. Кроме того, коаксиальный фидер 5 связан с входом питания КВЧ генератора с помощью петли обратной связи 11. Она представляет собой, например, проволочную незамкнутую перемычку, которая одним концом соединена с входом питания КВЧ-генератора, а другой конец ее заканчивается одним-двумя витками жестко намотанными поверх диэлектрической защитной оболочки фидера.diagnostics. The allowable loss of the substrate 15 of the receiving applicator antenna can reach 6 dB. The microwave response induced in the body - the water-containing object is received by the applicator antenna 4 connected to the broadband horn antenna 8. The signal from the output of the applicator antenna 4 through the coaxial feeder 5 is fed to the input of the microwave radiometer 2 for further processing. In addition, the coaxial feeder 5 is connected to the power input of the EHF generator via feedback loop 11. It is, for example, an open wire jumper, which is connected at one end to the power input of the EHF generator, and the other end ends in one or two turns wound over the dielectric sheath of the feeder.

Включаемый в схему заявляемого аппарата модулятор 10 предназначен для модуляции тока питания активного элемента КВЧ-генератора, например, лавинно-пролетного диода.The modulator 10 included in the circuit of the claimed apparatus is designed to modulate the supply current of the active element of the EHF generator, for example, an avalanche-span diode.

Сигнал на входе СВЧ-радиометра 2 преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное мощности принимаемого сигнала, несущего информацию об интенсивности биохимического процесса исследуемой ткани, находящейся в исследуемой зоне тела пациента. Сигнал поступает на вход АЦП 6, входящего в состав контроллера 7, где преобразуется в цифровую форму и запоминается, после чего контроллер 7 передает полученную информацию в область памяти ЭВМ для дальнейшей обработки. На стандартном дисплее ЭВМ отображается информация об окончании процесса измерения.The signal at the input of the microwave radiometer 2 is converted to a constant voltage proportional to the power of the received signal, which carries information about the intensity of the biochemical process of the test tissue located in the studied area of the patient’s body. The signal is fed to the input of the ADC 6, which is part of the controller 7, where it is converted to digital form and stored, after which the controller 7 transfers the received information to the computer memory area for further processing. The standard computer display shows information about the end of the measurement process.

Изложенное выше демонстрирует назначение каждого из узлов, входящих в заявляемый лечебно-диагностирующий КВЧ аппарат.The above demonstrates the purpose of each of the nodes included in the claimed treatment and diagnostic EHF apparatus.

В зависимости от конкретной медицинской задачи оператор выполняет те или иные действия и получает информацию о физиологическом состоянии организма.Depending on the specific medical task, the operator performs certain actions and receives information about the physiological state of the body.

Заявляемый лечебно-диагностирующий КВЧ аппарат в виде опытного образца проходит апробацию на одном из предприятий г.Саратова и демонстрирует работоспособность и соответствие заданным параметрам.The inventive treatment and diagnostic EHF apparatus in the form of a prototype is being tested at one of the enterprises of Saratov and demonstrates operability and compliance with the specified parameters.

Claims

1. The medical-diagnostic EHF apparatus containing a power source, an EHF generator with a broadband horn antenna, a computer, a controller with an analog-to-digital converter, an electromagnetic signal receiver containing a receiving applicator antenna connected by a coaxial feeder to a microwave radiometer, including a control command decoder gain and time accumulation constant connected to the controller by the control bus, the analog output of the radiometer is connected to the input of the analog-to-digital converter controller with which the computer is connected using a line for transmitting data in a serial code and an operating system for analyzing the measured signal and comparing it with samples from the library of standards, an electromagnetic feedback loop connecting the coaxial feeder and the power input of the EHF generator, and the modulator, coaxial feeder , a receiving applicator antenna, an electromagnetic feedback loop, an EHF generator, and a broadband horn antenna are combined into a receiving and emitting sensor and rigidly connected therein, characterized in that when emnaya applicator antenna has a substrate and is formed as a microstrip line with a slit length equal to ^_1/2 wavelength at a frequency of 1000 MHz.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the applicator antenna substrate is made of barium titanate.

3. The apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the receiving applicator antenna is placed around the broadband horn antenna, encircling it, and the broadband horn antenna is placed inside the circuit formed by the receiving applicator antenna.