DE1063295B

DE1063295B - Radiators for treatment in the near field with decimeter waves

Info

Publication number: DE1063295B
Application number: DED23131A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl-August Heyne
Original assignee: Deutsche Elektronik GmbH
Current assignee: Deutsche Elektronik GmbH
Priority date: 1956-06-13
Filing date: 1956-06-13
Publication date: 1959-08-13

Description

Strahler für die Behandlung im Nahfeld mit Dezimeterwellen Die Erfindung betrifft einen Strahler für die Behandlung im Nahfeld mit Dezimeterwellen. Ein solcher Strahler dient zur Erwärmung eines Gutes, insbesondere biologischer Gewebe, im Strahlungsfeld sehr kurzer elektrischer Wellen im Dezimeterwellenbereich. Bei seiner Verwendung als Therapiestrahler soll er möglichst kleine Abmessungen haben. Die geometrischen Abmessungen der Strahler liegen in der Größenordnung der Wellenlänge. Bei hohen Frequenzen von z. B. 2400 MHz ergeben sich damit handliche Abmessungen. Es ist schon bekannt, daß man durch Wahl eines geeigneten verlustfreien Dielektrikums die wirksame Wellenlänge und damit die Abmessungen oft verkleinern kann. Solche »gefüllten Strahler« sind aber wegen ihres Gewichtes auch nur für die hohen Frequenzen herstellbar und sinnvoll.Radiators for treatment in the near field with decimeter waves The invention relates to a radiator for treatment in the near field with decimeter waves. Such a Radiator is used to heat an item, in particular biological tissue, in the radiation field very short electrical waves in the decimeter wave range. When using it as a therapy emitter, it should have the smallest possible dimensions. The geometric The dimensions of the radiators are in the order of magnitude of the wavelength. At high Frequencies of e.g. B. 2400 MHz result in manageable dimensions. It's nice known that by choosing a suitable lossless dielectric, the effective Wavelength and thus the dimensions can often be reduced. Such "filled radiators" but because of their weight they can only be produced for high frequencies and sensible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Bestrahlung mit längeren Wellen im Dezimeterwellenbereich von etwa 450 MHz Strahler mit handlichen Abmessungen zu schaffen, und sie kommt zu einer Lösung eines von einem eingebauten Dielektrikum freien Strahlers verkleinerter Abmessungen, die auch bei kurzen Dezimeterwellen für besonders kleine Strahler zur Bestrahlung kleiner Flächen geeignet ist. The invention is based on the object for irradiation with longer waves in the decimeter wave range of around 450 MHz radiators with handy To create dimensions, and she comes to a solution one of a built-in Dielectric free radiator of reduced dimensions, even with short decimeter waves is suitable for particularly small emitters for irradiating small areas.

Die Erfindung geht von dem bekannten Skelettschlitzstrahler aus, das ist eine an beiden Seiten kurzgeschlossene A/2-Leitung, die eine verhältnismäßig gute Bündelung bei kleinen Abmessungen besitzt. Durch eine geringe kapazitive Belastung können diese Strahler für die Bestrahlung mit längeren Dezimeterwellen auf brauchbare Abmessungen gebracht und bei kurzen Dezimeterwellen für die Bestrahlung kleiner Flächen verwendet werden. The invention is based on the known skeleton slot radiator, this is an A / 2 line short-circuited on both sides, the one relatively has good bundling with small dimensions. Due to a low capacitive load these emitters can be used for irradiation with longer decimeter waves Dimensions and smaller for short decimeter waves for irradiation Surfaces are used.

Der Strahler nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Reflektor mit einer zu : iffnungsweite gleich oder kleiner als die halbe Wellenlänge, in dessen Öffnung eine Paralleldrahtleitung (Strahlerleitung) eingebaut ist, die in ihrer Mitte über eine weitere, einseitig kurzgeschlossene Paralleldrahtleitung (Speiseleitung) von etwa einer Viertelwellenlänge angeregt wird. Ist die Strahlerleitung kürzer als die halbe Wellenlänge, so muß die Speiseleitung größer als eine Viertelwellenlänge gemacht werden; sie dient dann gleichzeitig als kapazitive Belastung der Strahlerleitung. The radiator according to the invention is characterized by a reflector with an opening equal to or less than half the wavelength in which A parallel wire line (radiator line) is built into the opening Middle via another parallel wire line short-circuited at one end (feed line) is excited by about a quarter wavelength. Is the emitter cable shorter than half the wavelength, the feed line must be greater than a quarter wavelength be made; it then simultaneously serves as a capacitive load on the radiator line.

Es ist bereits ein Strahler bekannt, der aus einem im Brennpunkt eines parabolischen Reflektors angeordneten geschlossenen Ring oder Rahmen besteht. A radiator is already known, which consists of a focal point a parabolic reflector arranged closed ring or frame.

Dieser Ring oder Rahmen ist an den Enden der Lecherleitung angeschlossen, die die Verbindung mit dem Schwingungserzeuger darstellt. Bei diesem bekannten Strahler muß aber die Reflektoröffnung größer als eine halbe Wellenlänge und damit größer als bei dem erfindungsgemäßen Strahler sein.This ring or frame is connected to the ends of the Lecher line, which represents the connection with the vibrator. With this known radiator but the reflector opening must be larger than half a wavelength and thus larger than be the case with the radiator according to the invention.

Im Gegensatz zu dem erwähnten bekannten Strahler liegt bei dem Erfindungsgegenstand das strahlende Element, nämlich die Paralleldrahtleitung, in der Öffnungsebene des Reflektors, so daß dieser die kleinstmögliche Öffnungsbreite hat. Die Speisung über eine einseitig kurgeschlossene i/4-Leitung dient der Anpassung an die Energieleitung. Außerdem kann mit dieser kurzgeschlossenen Speiseleitung eine kapazitive Belastung der Strahlerleitung erreicht werden, so daß deren Länge noch kleiner als A/2 sein kann. In contrast to the known radiator mentioned, lies in the subject matter of the invention the radiating element, namely the parallel wire line, in the opening plane of the Reflector so that it has the smallest possible opening width. The feed over an i / 4 line closed on one side is used to adapt to the power line. In addition, this short-circuited feed line can create a capacitive load of the radiator line can be achieved, so that their length can still be less than A / 2 can.

Ist, wie dies zumeist der Fall sein wird, der Behandlungsgegenstand im Nahfeld der Elektrode angeordnet, so ist der Abstand eines phasenrichtigen Reflektors vom anregenden Strahler sehr stark vom Abstand der Elektrode von der bestrahlten Fläche abhängig. Bei Behandlungen mit festem Abstand, z. B. bei Anlegeelektroden, läßt sich der Reflektorabstand passend bemessen. Bei Strahlern mit veränderlichem Behandlungsabstand, der kleiner als eine Wellenlänge der verwendeten Frequenz ist, kann auf die phasenrichtige Reflexion keine Rücksicht mehr genommen werden. Der Reflektor dient hier weniger zur Bündelung als zur Verminderung der Rückstrahlung. Is, as will mostly be the case, the subject of treatment arranged in the near field of the electrode, then the distance of a phase-correct reflector from the stimulating radiator very much from the distance between the electrode and the irradiated one Area dependent. For treatments at a fixed distance, e.g. B. for contact electrodes, the reflector distance can be dimensioned appropriately. For spotlights with variable Treatment distance that is smaller than a wavelength of the frequency used, the in-phase reflection can no longer be taken into account. Of the The reflector serves less for bundling than to reduce reflection.

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiete der Erfindung, und zwar in Fig. 1 und 2 einen Halbkugelreflektor und in Fig. 3 und 4 einen Ecken- (Corner-) Reflektor, jeweils im Schnitt und in der Ansicht gegen die Öffnung. The drawing shows two embodiments of the invention, and although in Fig. 1 and 2 a hemispherical reflector and in Fig. 3 and 4 a corner (corner) Reflector, each in section and in the view towards the opening.

In den Figuren der Zeichnung ist gleichlautend mit 1 die Wandung eines Reflektors von rotationssymmetrischer oder eckiger Gestalt bezeichnet, an dessen Grund die Energieleitung 2 eintritt. In der zu :) Öffnung des Reflektors ist von einer Kante zur gegenüberliegenden eine Paralleldrahtlecherleitung 3, 4 von etwa einer halben Wellenlänge gespannt. In der Mitte dieser Strahlerleitung 3, 4 ist eine in den Reflektorraum hineingezogene, am freien Ende kurzgeschlossene Paralleldrahtlecherleitung von etwa einer Viertelwellenlänge angeschlossen. An ihren einen Zweig ist der Innenleiter der konzentrischen Energieleitung 2 angeschlossen, derart, daß die Strahlerleitung 3, 4 phasenrichtig gespeist wird. In the figures of the drawing, the same as 1 is the wall a reflector of rotationally symmetrical or angular shape referred to the reason of which the power line 2 enters. In the to :) opening of the reflector is a parallel wire 3, 4 from one edge to the opposite stretched by about half a wavelength. In the middle of this radiator line 3, 4 is a drawn into the reflector space, short-circuited at the free end Parallel wire dummy line of about a quarter wavelength connected. The inner conductor of the concentric power line 2 is connected to one of its branches, such that the radiator line 3, 4 is fed with the correct phase.

Im Beispiel der Fig. 1 ist der Reflektor noch mit einem A/4-Sperrtopf umkleidet, mit dem die Ströme auf dem Außenmantel des Reflektors, die hauptsächlich auf den beiden Seiten gegenüber der Mitte der Strahlerleitung auftreten, gesperrt werden. An Stelle des Sperrtopfes kann im Bedarfsfalle auch eine dämpfende Widerstandsschicht aufgebracht werden. In the example of Fig. 1, the reflector is still with an A / 4 barrier pot cased, with which the currents on the outer jacket of the reflector, which are mainly occur on the two sides opposite the center of the radiator line, blocked will. If necessary, a damping resistance layer can also be used in place of the baffle be applied.

PATENTANSPROCHE: 1. Strahler für die Behandlung im Nahfeld mit Dezimeterwellen, gekennzeichnet durch einen Re- flektor mit einer Öffnungsweite gleich oder kleiner als die halbe Wellenlänge, in dessen Öffnung eine Paralleldrahtleitung (Strahlerleitung) eingebaut ist, die in ihrer Mitte über eine weitere, einseitig kurzgeschlossene Paralleldrahtleitung (Speiseleitung) von etwa einer Viertelwellenlänge angeregt wird. PATENT APPROACH: 1. Emitter for treatment in the near field with decimeter waves, characterized by a re reflector with an opening width equal to or smaller than half the wavelength, in the opening of which a parallel wire line (radiator line) is built in, which is in its middle via a further, one-sided short-circuited Parallel wire line (feed line) excited by about a quarter wavelength will.

Claims

2. Radiator according to claim 1, characterized in that the sheath currents dampened on its outer surface by a baffle or a resistance lining will.

Considered publications: German Patent Specifications No. 581 840, 868 324; German patent application E 4632 VIII c / 21 g, (announced on December 11, 1952).