[发明专利]基于平面传输线结构的电磁辐射装置

说明书

本发明公开了一种基于平面传输线结构的电磁辐射装置，包括：屏蔽板，屏蔽板形成有沿长度方向延伸的凹槽和至少一个穿设于凹槽的贯通孔；印制电路板组件，印制电路板组件包括：介质基板，介质基板贴设于屏蔽板的上表面，介质基板形成有与贯通孔相对应的观察口；中心金属带，中心金属带敷设于介质基板上表面且沿介质基板长度方向延伸；上接地金属带，上接地金属带敷设于介质基板上表面且位于中心金属带的两侧；射频转接组件，射频转接组件安装设至屏蔽板的两端以向中心金属带传输电磁波。本发明实施例的电磁辐射装置实现了辐照过程中生物实验操作的便利性，又具有单模工作频率范围大、功率效率高等电磁特性，并且使得电磁辐射装置加工制造简单。

技术领域

本发明属于微波技术领域，具体涉及一种基于平面传输线结构的电磁辐射装置。

背景技术

随着通信和电子技术的发展和广泛应用，例如手机等无线通讯设备的快速普及，电磁波可能对健康存在潜在的危害。

电磁辐射生物效应研究是评估电磁辐射潜在健康危害的方式之一，其中，电磁辐射系统是研究电磁辐射生物效应的基础。在电磁辐射过程中生物效应的研究中，往往涉及快速的生物反应，如膜电位、离子通道电流等电生理信号在电磁辐射过程中或辐射后短时间内(毫秒级)即可产生变化，因此，要求电磁辐射与生物指标检测同时进行，从而对电磁辐射系统提出了特殊的要求。

电磁辐射系统通常包括：电磁辐射结构单元、电磁信号调制单元、生物样本所需微环境维持单元及软件支持系统等，其中，电磁辐射结构单元用于形成暴露场，直接辐射生物样本，是整个系统的关键。当前的电磁辐射结构单元在实际应用中要么存在生物实验易操作性差，要么存在工作频率带宽尤其是单模传输带宽窄、功率效率低等问题。

发明内容

为此，本发明提出一种基于平面传输线结构的电磁辐射装置，该电磁辐射装置既实现了辐照过程中生物实验操作的便利性，又具有阻抗匹配易实现、单模工作频率范围大、功率效率高等电磁特性。

根据本发明实施例的基于平面传输线结构的电磁辐射装置，包括：屏蔽板，所述屏蔽板形成有沿长度方向的凹槽和至少一个穿设于所述凹槽的贯通孔；印制电路板组件，所述印制电路板组件包括：介质基板，所述介质基板贴设于所述屏蔽板的上表面，所述介质基板形成有与所述贯通孔相对应的观察口；中心金属带，所述中心金属带敷设于所述介质基板上表面且沿所述介质基板长度方向延伸；上接地金属带，所述上接地金属带敷设于所述介质基板上表面且位于所述中心金属带的两侧，其中，所述中心金属带与所述上接地金属带不接触；射频转接组件，所述射频转接组件安装设至所述屏蔽板的两端以向所述中心金属带传输电磁波。

根据本发明实施例的电磁辐射装置采用开放式的平面传输线结构，在进行生物实验时操作方便，且通过将印制电路板组件贴合设置屏蔽板使得本电磁辐射装置具有较好的电磁特性，表现为阻抗匹配良好、单模工作频率范围大、功率效率高，且具有加工制造简单和成本低等特点。

另外，根据本发明实施例的基于平面传输线结构的电磁辐射装置，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述印制电路板组件还包括：下接地金属带，所述下接地金属带敷设于所述介质基板下表面与所述上接地金属带相对应；所述介质基板、所述上接地金属带和所述下接地金属带形成有电连通的过孔，用于导通所述上接地金属带和所述下接地金属带,以达到更好的接地效果及电磁场屏蔽的效果，保证信号完整性。

根据本发明的一个实施例，所述屏蔽板与所述印制电路板组件在水平方向的投影重合。

根据本发明的一个实施例，所述下接地金属带的间距与所述凹槽的宽度一致。

根据本发明的一个实施例，所述中心金属带的宽度、所述中心金属带与所述上接地金属带之间的距离，所述屏蔽板的凹槽的宽度和厚度、所述介质基板的厚度、所述中心金属带和所述上接地金属带的厚度满足条件：使得所述电磁辐射装置的阻抗值大小为50欧姆。