[发明专利]一种超短波治疗仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种治疗仪器，特别是一种超短波治疗仪。

背景技术

现有技术中超短波治疗仪是一种传统的治疗仪器，其主要采用电子管、磁控管振荡产生超短波高频电场来进行治疗的仪器设备。但是电子管、磁控管在启动需要长时间预热，功率损耗大，对外部设备干扰极大，运行时产生大量的辐射。

发明内容

为了解决背景技术中的不足，我们需要研发一种以晶体管及单片机集成电路为核心的自动调谐微波剂量深部热治疗仪，即提供一种超短波治疗仪。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种超短波治疗仪，包括单片机控制模块、负载保护电路、人机界面、晶振、射频放大器、定向耦合器、阻抗变换器、自动LC调谐器和输出电极板，晶振、射频放大器、阻抗变换器、定向耦合器、自动LC调谐器依次串接，自动LC调谐器上设置有两个信号输出端，各信号输出端上分别与输出电极板连接，负载保护电路与阻抗变换器的高频信号输出端电性连接，晶振产生高频信号经射频放大器、阻抗变换器、定向耦合器、自动LC调谐器后通过输出电极板作用于人体；

晶振：其用于产生40.68mhz或者27.12mhz高频信号；

射频放大器：其用于将晶振产生高频低功率信号逐步放大，达到50w-120w的高频微波信号；

定向耦合器：其是一种微波部件，用于信号的隔离、分离和混合。在电路中起到功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试

阻抗变换器：射频放大器与负载之间经由阻抗变换器进行阻抗匹配；

自动LC调谐器：其用于将射频放大器输出的高能量微波进行阻抗微调谐，使微波能量能有效的通过输出电极板作用到人体；

单片机控制模块：单片机控制模块分别与人机控制模块、编码旋钮调节器、板集检测器、射频放大器、定向耦合器、自动LC调谐器、负载保护电路电性连接，用户通过编码旋钮调节器选择调节幅值、相位、参考电压、入射波、反射波、给定电压、反馈电流、反馈电压、温度、驻波值、斯密特圆图初始相位角、CAN通讯本站地址、DAC电压设定最小启动数值或自动匹配驻波阀值；

电源模块：其用于将220v输入电源转换为5V、12V、24V及110V输出电源，并分别供电于单片机控制模块、射频放大器、自动LC调谐器、人机控制模块中需要电源的元器件。

对于本发明的一种优化，所述负载保护电路包括继电器和若干负载电阻，若干负载电阻构成保护电阻网络，阻抗变换器的高频输出端、单片机控制模块的控制信号输出端分别与继电器电性连接，单片机控制模块发出切换信号至继电器，使阻抗变换器的高频输出切换至保护电阻网络，从而防止驻波比大于设定值时，对放大电路的保护。

对于本发明的一种优化，射频放大器包括依次串接的一级功率放大器、二级E类放大器、LRC阻容网络、传输线变压器、C类放大器A、C类放大器B、巴伦电路，晶振产生40.68mhz或者27.12mhz高频信号经一级功率放大器进行初步放大，并调整驻波比使之小于设定值，然后经由二级E类放大器将电压升至24V后，再通过LRC阻容网络调整使之达到50欧传输线匹配，并经过传输线变压器耦合后，分成两路进行高频信号三级放大，两路分别经C类放大器A、C类放大器B放大使高频信号的电压上升至110V，然后通过巴伦电路输出至50欧姆传输线阻抗变换器。

对于本发明的一种优化，板集检测器包括包络检波器、电压比较器、电流采集器、温度出传感器，单片机控制模块与定向耦合器电性连接，定向耦合器副边输出通过包络检波器检波采集传输线中微波信号的反射波、入射波的信号；第一、送入幅相检测芯片测算出入射波和反射波数据，后通过单片机计算驻波比和输出功率，反映到史密斯原图上，并自动通过CAN总线发送调节指令到“LC调谐器”调节LC参数使之驻波比小于设定值；第二、送入电压比较器，通过电压比较器设置的参考电压，确定传输线输出电压大小，用于自动切换传输线到负载或传输线到保护电阻网络，或者关闭高频源，用于保护放大电路防止过压；第三、通过电阻采集传输线电流，送入电压比较器确定传输线输出电流大小，用于自动切换传输线到负载或传输线到保护电阻网络，或者关闭高频源，用于保护放大电路防止过流；第四、双路送入电压比较器进行相位比较，用于自动切换传输线到负载或传输线到保护电阻网络，或者关闭高频源，用于保护放大电路防止失谐，通过温度传感器采集散热器温度，大于或等于35度时，散热风扇开启散热，用于保护电路，防止过热。

对于本发明的一种优化，人机控制模块通过FSMC总线与单片机控制模块连接。