一种微波治疗仪的制作方法

1.本实用新型涉及医疗领域，特别是涉及一种微波治疗仪。


背景技术：

2.现有的微波治疗仪，包括控制模块、电源模块、磁控管及辐射器，在实现微波治疗的功能时，通过控制模块控制电源模块的电压功率，从而驱动磁控管的输出，磁控管输出的微波能量通过辐射器转换为微波信号输出，以实现对于患者的微波治疗。磁控管将电源模块的电压功率的输出转换为微波能量的转换效率会随温度等因素的变化而改变，从而造成其输出的微波能量不稳定，导致辐射器输出的微波信号不稳定，偏差较大，影响患者的体验甚至降低患者的使用安全性。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种微波治疗仪，保证辐射器的微波信号稳定，提高了患者的体验和使用安全性。
4.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种微波治疗仪，包括与控制模块的控制端连接的电源模块，用于基于所述控制模块的控制输出相应电压功率的电源；
5.输入端与所述电源模块的输出端连接的磁控管，用于将所述电源转换为微波能量；
6.输入端与所述磁控管的输出端连接的耦合器，用于采集所述微波能量，得到耦合信号；
7.输入端与所述耦合器的输出端连接的辐射器，用于将所述微波能量转换为微波信号并发射所述微波信号；
8.分别与所述控制模块和所述耦合器的输出端连接的转换模块，用于将所述耦合信号转换为第一电压；
9.所述控制模块用于基于所述第一电压控制所述电源模块输出相应电压功率的电源，以使所述辐射器输出的微波信号稳定。
10.优选的，所述转换模块包括：
11.信号输入引脚与所述耦合器连接的微波功率检测器，用于将所述耦合信号转换为第二电压；
12.分别与所述微波功率检测器的输出引脚和所述控制模块连接的电压转换模块，用于将所述第二电压转换为第一电压，所述第二电压低于所述第一电压。
13.优选的，所述微波功率检测器为adl5501芯片，所述adl5501芯片的信号输入引脚与所述耦合器连接，输出引脚与所述电压转换模块连接。
14.优选的，所述电压转换模块为运算放大器。
15.优选的，所述转换模块还包括第一电阻、第二电阻及第三电阻，所述第一电阻的一端与所述第二电阻的一端连接且连接的公共端与所述耦合器连接，所述第一电阻的另一端
与所述第三电阻的一端连接且连接的公共端与所述信号输入引脚连接，所述第二电阻的另一端及所述第三电阻的另一端均接地。
16.优选的，所述转换模块还包括用于隔离直流信号的第一电容，所述第一电容的一端与所述耦合器连接，另一端与所述信号输入引脚连接。
17.优选的，所述转换模块还包括用于滤除供电电源的高频噪声的第二电容，所述第二电容的一端分别与所述adl5501芯片的电源电压引脚、所述adl5501芯片的供电电源及所述adl5501芯片的使能引脚连接，另一端接地。
18.优选的，所述转换模块还包括第三电容，所述第三电容的一端分别与所述adl5501芯片的供电电源和所述电源电压引脚连接，另一端与所述adl5501芯片的方域滤波器引脚连接。
19.优选的，所述转换模块还包括第四电阻和第四电容，所述第四电阻的一端分别与所述第四电容的一端、adl5501芯片的输出引脚及所述电压转换模块连接，所述第四电阻的另一端及所述第四电容的另一端均接地。
20.优选的，所述耦合器为同轴大功率耦合器。
21.本技术提供了一种微波治疗仪。通过与磁控管连接的耦合器，采集磁控管的微波能量，得到耦合信号，将耦合信号输入分别与控制模块和耦合器连接的转换模块；转换模块接收耦合信号并将耦合信号转换为第一电压，将第一电压输入到控制模块，以使控制模块基于第一电压控制电源模块的电压功率的电源，以使得辐射器发射的微波信号稳定。本方案中的控制模块、电源模块、磁控管、耦合器及转换模块之间形成闭环控制，将耦合器获取的耦合信号，通过转换模块转换为第一电压，反馈给控制模块，控制模块基于该电压值控制电源模块的输出以保证辐射器的微波信号稳定，提高了患者的体验和使用安全性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型提供的一种微波治疗仪的结构示意图；
24.图2为本实用新型提供的另一种微波治疗仪的结构示意图。
具体实施方式
25.本实用新型的核心是提供一种微波治疗仪，保证辐射器的微波信号稳定，提高了患者的体验和使用安全性。
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.请参照图1，图1为本实用新型提供的一种微波治疗仪的结构示意图。该微波治疗
仪包括：
28.与控制模块1的控制端连接的电源模块2，用于基于控制模块1的控制输出相应电压功率的电源；
29.输入端与电源模块2的输出端连接的磁控管3，用于将电源转换为微波能量；
30.输入端与磁控管3的输出端连接的耦合器4，用于采集微波能量，得到耦合信号；
31.输入端与耦合器4的输出端连接的辐射器5，用于将微波能量转换为微波信号并发射微波信号；
32.分别与控制模块1和耦合器4的输出端连接的转换模块6，用于将耦合信号转换为第一电压；
33.控制模块1用于基于第一电压控制电源模块2输出相应电压功率的电源，以使辐射器5输出的微波信号稳定。
34.本方案的电路结构是一种实现微波信号稳定输出的闭环控制电路，在能够实现磁控管3功率输出的同时，同时实现其输出功率的精确控制，利用控制模块1控制电源模块2产生高压，驱动磁控管3产生微波能量，微波能量通过与磁控管3串联连接的耦合器4、微波传输线传输到辐射器5输出微波信号进行治疗。磁控管3输出的大功率微波能量信号经过耦合器4后耦合器4输出的取样信号反馈给转换模块6为电压信号，从而把电源模块2输出的电压功率的大小转换为电压高低反馈给控制模块1，由控制模块1根据其设定的输出功率和反馈的电压值对电源模块2的电压功率进行调节，从而控制磁控管3的微波能量输出，形成闭环控制回路，从而实现磁控管3输出功率的精确控制，稳定输出，为患者提供安全的治疗环境。
35.具体的，耦合器4串联于磁控管3和辐射器5之间，用于采集磁控管3的2450mhz的大功率微波能量，也就是从大功率微波能量输出通道中取出一定量的耦合信号，耦合信号的功率为一般为-25dbm～ 5dbm，将耦合信号提供给转换模块6，转换模块6把经耦合器4耦器输出的小功率微波信号(耦合信号)转换为第一电压，从而把耦合信号转换为电压的高低，提供给控制模块1，控制模块1基于反馈的电压值对电源模块2的输出功率进行调节控制。基于微波能量进行控制，电源模块2的输出功率会随着微波能量的改变而改变，以实现微波能量的稳定，进而实现辐射器5输出的微波信号稳定，患者在使用时提高安全性。
36.需要说明的是，电源模块2的作用是根据控制模块1给定的开关机信号和功率控制信号产生相应的高压功率，也会根据反馈的电压值受控制模块1的调节而对自身的输出功率进行调节控制。电源模块2可以是高压电源板，连接220v的交流电源。
37.需要说明的是，磁控管3的作用是把电源模块2提供的高压功率能量转换为微波能量。辐射器5的作用是把微波能量转换为微波信号发射输出，耦合器4和辐射器5之间通过微波传输线连接，微波传输线的作用是把大功率的微波能量传输给辐射器5。
38.需要说明的是，控制模块1设置于控制面板中，控制面板可以根据用户的指令进行调控，也可以基于反馈的电压自动化控制。
39.另外，第一电压的取值可以为0v～3v，该数值适用于控制模块1，也可以结合转换模块6进行调整，用户自己进行设定，提高了方案的灵活性。
40.在上述是实施例的基础上：
41.请参照图2，图2为本实用新型提供的另一种微波治疗仪的结构示意图。
42.作为一种优选的实施例，转换模块6包括：
43.信号输入引脚a3与耦合器4连接的微波功率检测器，用于将耦合信号转换为第二电压；
44.分别与微波功率检测器的输出引脚a4和控制模块1连接的电压转换模块6，用于将第二电压转换为第一电压，第二电压低于第一电压。
45.微波功率检测器首先将耦合信号转换为第二电压，实现信号和电压之间的转换，之后，由于转换出的电压值可能较小，不适合直接反馈给控制模块1使用，所以使用电压转换模块6将较小的第二电压转换为第一电压，进行一次升压过程，升压之后的电压适合反馈给控制模块1使用，而且升压的比例还可以根据实际情况、根据控制模块1的参数进行设定，提高了用户的体验，提高了方案的灵活性。
46.作为一种优选的实施例，微波功率检测器为adl5501芯片q1，adl5501芯片q1的信号输入引脚a3与耦合器4连接，输出引脚a4与电压转换模块6连接。
47.adl5501芯片q1，是一种平均响应的微波功率检测器，可以将频率为50mhz到6ghz的高频接收信号转换为1v～3v的直流电平，输入信号的功率范围是-25dbm～5dbm，作为信号和电压之间转换的芯片，其转换范围较广，可以实现大范围的信号转换，提高了方案的可靠性。
48.另外，adl5501芯片q1包括vpos电源电压引脚a1、fltr方域滤波器引脚a2、rfin信号输入引脚a3、comm器件接地引脚a6、enbl使能引脚a5及vrms输出引脚a4。
49.作为一种优选的实施例，电压转换模块6为运算放大器q2。
50.电压转换模块6可以选用运算放大器q2，是一种比例运算放大器q2，可以把前级的信号调整到后级电路所匹配的电平，也就是前级的第二电压转换为适用于控制模块1的第一电压，且该比例可以进行设定，可以根据用户的需求而调节，提高了方案的可靠性与灵活性。
51.作为一种优选的实施例，转换模块6还包括第一电阻r1、第二电阻r2及第三电阻r3，第一电阻r1的一端与第二电阻r2的一端连接且连接的公共端与耦合器4连接，第一电阻r1的另一端与第三电阻r3的一端连接且连接的公共端与信号输入引脚a3连接，第二电阻r2的另一端及第三电阻r3的另一端均接地。
52.第一电阻r1、第二电阻r2及第三电阻r3设置在信号输入引脚a3的前端，设置在耦合器4的后端，第一电阻r1、第二电阻r2及第三电阻r3组成π形衰减匹配电路，用于与耦合器4输出进行阻抗配合，有利于提高传输的信号的质量，匹配大功率的输出，以实现对于传输信号的优化，使得传输信号的质量更高，提高了方案的可靠性，增加了信号传输的质量。
53.另外，信号输入引脚a3内部交流耦合后，内部接终端电阻，终端电阻有50ω输入阻抗。
54.作为一种优选的实施例，转换模块6还包括用于隔离直流信号的第一电容c1，第一电容c1的一端与耦合器4连接，另一端与信号输入引脚a3连接。
55.由于本方案使用的电源模块2的电流为交流电，所以在耦合器4和号输入引脚之间加入第一电容c1，电容具有通交流，隔离直流的作用，所以可以优化传输的信号，消除直流信号的干扰，保证高频交流信号的稳定传输，保证耦合器4传输的信号为交流信号，提高了方案的可靠性。
56.作为一种优选的实施例，转换模块6还包括用于滤除供电电源的高频噪声的第二
电容c2，第二电容c2的一端分别与adl5501芯片q1的电源电压引脚a1、adl5501芯片q1的供电电源及adl5501芯片q1的使能引脚a5连接，另一端接地。
57.adl5501芯片q1本身需要电源供电，在供电电源与adl5501芯片q1的电源电压引脚a1的供电路径上，设置第二电容c2，第二电容c2可以滤除供电电源的高频噪声，具有滤波功能，降低供电电源的高频噪声对于adl5501芯片q1的干扰和影响，使得尽可能的优化为adl5501芯片q1的供电，提高了方案的可靠性，提高了供电电源的供电效果。
58.需要说明的是，供电电源可以选用3.3v，电源电压引脚a1的工作范围为2.7v至5.5v。
59.另外，电容可以设置多个，也可以大容量电容和小容量电容配合使用以更好的滤除供电电源的高频噪声。
60.作为一种优选的实施例，转换模块6还包括第三电容c3，第三电容c3的一端分别与adl5501芯片q1的供电电源和电源电压引脚a1连接，另一端与adl5501芯片q1的方域滤波器引脚a2连接。
61.adl5501芯片q1的内部设置有用于滤波的电容，但是该电容的电容值较小，可以通过在adl5501芯片q1的方域滤波器引脚a2连接额外的电容来与adl5501芯片q1的内部的电容并联使用，可以增加总电容值，增大滤波效果，使得滤波效果更好，使得电源的高频噪声减小，使得其他的杂波被消除，降低对于adl5501芯片q1的影响，提高了方案的可靠性，提高了adl5501芯片q1的安全性。
62.另外，方域滤波器引脚a2通常用于连接外部电容以降低平方域(或调制)滤波器的角频率。
63.作为一种优选的实施例，转换模块6还包括第四电阻r4和第四电容c4，第四电阻r4的一端分别与第四电容c4的一端、adl5501芯片q1的输出引脚a4及电压转换模块6连接，第四电阻r4的另一端及第四电容c4的另一端均接地。
64.在adl5501芯片q1的输出引脚a4和电压转换模块6之间，还可以设置滤波电路，即第四电阻r4和第四电容c4，由第四电阻r4和第四电容c4组成的滤波电路用于将adl5501芯片q1的输出引脚a4输出的电压信号进行滤波，并且平滑信号中的高频分量，使得电压转换模块6获取到消除干扰的信号，使得电压转换模块6进行电压转换时，不会受到杂波的影响，提高了转换能力，提高了方案的可行性。
65.作为一种优选的实施例，耦合器4为同轴大功率耦合器。
66.同轴大功率耦合器可以进行采集磁控管3的2450mhz的大功率微波能量，从大功率微波能量输出通道中取出一定量的耦合信号，可以实现对于小大功率的信号的采集，是一种用于对微波信号通过耦合的方式进行取样的器件，冰儿还可以对通过的大功率微波信号进行正向或反向的取样，提高了方案的可靠性。
67.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
68.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和
软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。