一種高頻電磁波理療儀的製作方法

2023-10-06 14:55:39 2

本發明屬於高頻電磁波技術領域，特別涉及一種高頻電磁波理療儀。

背景技術：

隨著電子技術的飛速發展，生物電磁學作為一門新興的邊緣學科，已日益受到重視，對高頻電磁波理療儀的研究被視為重點內容，高頻電磁波理療儀理療穿透深度大，理療最大特點是高頻能量能直接穿透到炎症組織的內部，所以其改善血液循環的程度大大強於紅外線理療，而且使用方便，可以直接隔著衣物和石膏板等物品進行，理療時患者能夠感覺到由內及外地溫熱舒適感。近年來隨著人們經濟物質生活的提高，對健康的關注也越來越高，高頻電磁波理療儀得到廣泛的應用，並在市場中佔非常重要的位置，並以全固態、低電壓工作、小尺寸、輕重量、長壽命、高可靠性等特點受到青睞。

現有技術中的高頻電磁波理療儀通常以電子管、磁控管實現，具有高電壓、大尺寸、重量重、壽命短、可靠性差等缺點。

技術實現要素：

本發明為了克服上述現有技術的不足，提供了一種帶有全固態實現，且體積小、性能優、可靠性高的高頻電磁波理療儀。

為實現上述目的，本發明採用了以下技術措施：

一種高頻電磁波理療儀包括頻率源、射頻放大電路、耦合功分電路、第一平板電極、第二平板電極以及線性穩壓電源，所述頻率源的射頻輸出端連接射頻放大電路的射頻輸入端，所述射頻放大電路的射頻輸出端連接耦合功分電路的射頻輸入端，所述耦合功分電路的兩路射頻輸出端分別連接第一平板電極的射頻輸入端、第二平板電極的射頻輸入端，所述第一平板電極的射頻輸出端、第二平板電極的射頻輸出端分別輸出射頻輸出信號，所述線性穩壓電源的電源輸入端與外部交流電壓相連，線性穩壓電源的一路電源輸出端連接頻率源的電源輸入端，線性穩壓電源的另外兩路電源輸出端連接射頻放大電路的電源輸入端。

優選的，所述頻率源包括第一衰減器、第一放大單元、數控衰減器、第二衰減器以及第二放大單元，所述第一衰減器的射頻輸入端通過耦合電容連接晶振的射頻輸出端，第一衰減器的射頻輸出端通過耦合電容連接第一放大單元的射頻輸入端，所述第一放大單元的射頻輸出端通過耦合電容連接數控衰減器的射頻輸入端，所述數控衰減器的射頻輸出端通過耦合電容連接第二衰減器的射頻輸入端，所述第二衰減器的射頻輸出端通過耦合電容連接第二放大單元的射頻輸入端，所述第二放大單元的射頻輸出端通過耦合電容連接射頻放大電路的射頻輸入端。

優選的，所述射頻放大電路包括前級放大電路和末級放大電路，所述前級放大電路的射頻輸入端通過耦合電容連接第二放大單元的射頻輸出端，前級放大電路的射頻輸出端通過耦合電容連接末級放大電路的射頻輸入端，末級放大電路的射頻輸出端通過耦合電容連接耦合功分電路的射頻輸入端。

優選的，所述耦合功分電路包括第一電容、彼此之間相互耦合的第一電感和第二電感，所述第一電容的一端連通過耦合電容連接末級放大電路的射頻輸出端，第一電容的另一端分別連接第一電感的一端、第二電感的一端，所述第一電感的另一端分別連接第二電容的一端、第三電容的一端，所述第二電感的另一端分別連接第二電容的另一端、第四電容的一端，所述第三電容的另一端連接第一平板電極的射頻輸入端，第四電容的另一端連接第二平板電極的射頻輸入端。

優選的，所述晶振為中國科瑞集團有限公司生產的型號為jz-40.68m的晶體振蕩器；所述第一放大單元包括第一放大器，所述第一放大器的晶片型號為美國mini-circuits公司生產的era-2+；所述數控衰減器的晶片型號為美國hittite公司生產的hmc472lp4；所述第二放大單元包括第二放大器，所述第二放大器的晶片型號為美國hittite公司生產的hmc580st89；所述第一衰減器和第二衰減器均為π型衰減器。

優選的，所述前級放大電路包括型號為mu15r5的功率管；所述末級放大電路包括型號為mj1518的功率管。

進一步的，所述線性穩壓電源的電源輸入端與外部220v交流電壓相連，線性穩壓電源的一路電源輸出端輸出5v直流電壓至頻率源的電源輸入端，線性穩壓電源的另外兩路電源輸出端分別輸出8v直流電壓、32v直流電壓至射頻放大電路的電源輸入端。

進一步的，所述頻率源、射頻放大電路、耦合功分電路、第一平板電極、第二平板電極、線性穩壓電源分別採用封閉模塊化設計，彼此之間採用射頻電纜相連接。

本發明的有益效果在於：

1)、本發明包括頻率源、射頻放大電路、耦合功分電路、第一平板電極、第二平板電極以及線性穩壓電源，所述頻率源、射頻放大電路、耦合功分電路均採用高度集成設計，極大地減小了本發明的體積，通過調節頻率源內部的數控衰減器來調整平板電極輸出的功率大小，從而滿足不同用戶的需求，本發明採用了全固態的設計模式，具備工作電壓低、體積小、重量輕、壽命長、可靠性高的優點。

2)、所述耦合功分電路採用磁環線圈的方式實現，不但具有損耗小的特點，而且極大地減小了高頻設備電路的尺寸。耦合功分電路採用了軸對稱的結構，即耦合功分電路兩側的電路結構完全一致，從而保證了輸出信號的幅度和相位一致性。頻率源、射頻放大電路、耦合功分電路均採用封閉模塊化設計，彼此之間採用射頻電纜連接，保證了本發明的電磁兼容，綜上所述本發明還具備電學性能優良、力學上穩定性高、熱學上可靠性好的優點。

3)、所述晶振為中國科瑞集團有限公司生產的型號為jz-40.68m的晶體振蕩器；第一放大單元包括第一放大器，第一放大器的晶片型號為美國mini-circuits公司生產的era-2+；數控衰減器的晶片型號為美國hittite公司生產的hmc472lp4；第二放大單元包括第二放大器，所述第二放大器的晶片型號為美國hittite公司生產的hmc580st89；第一衰減器和第二衰減器均為π型衰減器；前級放大電路包括型號為mu15r5的功率管；末級放大電路包括型號為mj1518的功率管。上述多個特定型號的部件互相配合，實現了本發明的最優設計。

附圖說明

圖1為本發明的結構原理框圖；

圖2為本發明的頻率源的結構原理框圖；

圖3為本發明的射頻放大電路的結構原理框圖；

圖4為本發明的耦合功分電路的電路原理圖。

1—頻率源2—射頻放大電路3—耦合功分電路

4—第一平板電極5—第二平板電極6—線性穩壓電源

11—第一衰減器12—第一放大單元13—數控衰減器

14—第二衰減器15—第二放大單元21—前級放大電路

22—末級放大電路

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1所示，一種高頻電磁波理療儀包括頻率源1、射頻放大電路2、耦合功分電路3、第一平板電極4、第二平板電極5以及線性穩壓電源6，所述頻率源1的射頻輸出端連接射頻放大電路2的射頻輸入端，所述射頻放大電路2的射頻輸出端連接耦合功分電路3的射頻輸入端，所述耦合功分電路3的兩路射頻輸出端分別連接第一平板電極4的射頻輸入端、第二平板電極5的射頻輸入端，所述第一平板電極4的射頻輸出端、第二平板電極5的射頻輸出端分別輸出射頻輸出信號，所述線性穩壓電源6的電源輸入端與外部220v交流電壓相連，線性穩壓電源6的一路電源輸出端輸出5v直流電壓至頻率源1的電源輸入端，線性穩壓電源6的另外兩路電源輸出端分別輸出8v直流電壓、32v直流電壓至射頻放大電路2的電源輸入端。

如圖2所示，所述頻率源1包括第一衰減器11、第一放大單元12、數控衰減器13、第二衰減器14以及第二放大單元15，所述第一衰減器11的射頻輸入端通過耦合電容連接晶振的射頻輸出端，第一衰減器11的射頻輸出端通過耦合電容連接第一放大單元12的射頻輸入端，所述第一放大單元12的射頻輸出端通過耦合電容連接數控衰減器13的射頻輸入端，所述數控衰減器13的射頻輸出端通過耦合電容連接第二衰減器14的射頻輸入端，所述第二衰減器14的射頻輸出端通過耦合電容連接第二放大單元15的射頻輸入端，所述第二放大單元15的射頻輸出端通過耦合電容連接射頻放大電路2的射頻輸入端。

如圖3所示，所述射頻放大電路2包括前級放大電路21和末級放大電路22，所述前級放大電路21的射頻輸入端通過耦合電容連接第二放大單元15的射頻輸出端，前級放大電路21的射頻輸出端通過耦合電容連接末級放大電路22的射頻輸入端，末級放大電路22的射頻輸出端通過耦合電容連接耦合功分電路3的射頻輸入端。

如圖4所示，所述耦合功分電路3包括第一電容c1、彼此之間相互耦合的第一電感l1和第二電感l2，所述第一電容c1的一端連通過耦合電容連接末級放大電路22的射頻輸出端，第一電容c1的另一端分別連接第一電感l1的一端、第二電感l2的一端，所述第一電感l1的另一端分別連接第二電容c2的一端、第三電容c3的一端，所述第二電感l2的另一端分別連接第二電容c2的另一端、第四電容c4的一端，所述第三電容c3的另一端連接第一平板電極4的射頻輸入端，第四電容c4的另一端連接第二平板電極5的射頻輸入端。

所述晶振為中國科瑞集團有限公司生產的型號為jz-40.68m的晶體振蕩器；所述第一放大單元12包括第一放大器，所述第一放大器的晶片型號為美國mini-circuits公司生產的era-2+；所述數控衰減器13的晶片型號為美國hittite公司生產的hmc472lp4；所述第二放大單元15包括第二放大器，所述第二放大器的晶片型號為美國hittite公司生產的hmc580st89；所述第一衰減器11和第二衰減器14均為π型衰減器；所述前級放大電路21包括型號為mu15r5的功率管；所述末級放大電路22包括型號為mj1518的功率管。

所述頻率源1、射頻放大電路2、耦合功分電路3、第一平板電極4、第二平板電極5、線性穩壓電源6彼此之間採用射頻電纜相連接。耦合功分電路、平板電極及它們之間連接的射頻電纜通過優化仿真匹配，提高了組件每個輸出埠抗全反射的性能。

所述線性穩壓電源6將220v交流電壓轉化成三路直流電壓，分別為+5v、+8v、+32v，其中+5v直流電壓直接傳送至頻率源1，+8v直流電壓、+32v直流電壓直接傳送至射頻放大電路2；頻率源1通電工作後自產生頻率為40.68mhz的高頻信號，輸出幅度為13～20dbm連續可調；經過射頻電纜進入射頻放大電路2進行功率放大，射頻放大電路2放大後輸出頻率為40.68mhz、功率最大為200w的連續波信號，連續波信號經過射頻電纜進入耦合功分電路3進行匹配，耦合功分電路3把連續波信號一分為二通過射頻電纜分別傳遞到第一平板電極4和第二平板電極5上，最終通過第一平板電極4和第二平板電極5將能量傳遞出來。

綜上所述，本發明整個系統包括頻率源1、射頻放大電路2、耦合功分電路3、平板電極及線性穩壓電源6，所述頻率源1、射頻放大電路2、耦合功分電路3均採用高度集成設計，極大地減小了本發明的體積，而且整個系統通過調節頻率源內部的數控衰減器來調整平板電極輸出的功率大小，滿足不同用戶的需求；採用全固態設計模式，具有工作電壓低、體積小、重量輕、壽命長、可靠性高等優點；平板電極可以根據不同的人群的需要，而改變其輸出的功率大小，從而滿足不同客戶的需求。