JP2975617B2 - Microwave antenna - Google Patents
Microwave antennaInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば体腔内に挿入して被検対象体の深部
における温度情報を無侵襲的に検出し、あるいは同深部
の加温を行う際などに使用されるマイクロ波アンテナに
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention non-invasively detects temperature information at a deep part of a subject by inserting it into a body cavity, for example, or heats the deep part. The present invention relates to a microwave antenna used in some cases.
［従来の技術］ 生体組織はその温度状態に応じて黒体輻射の原理に従
って所定の電磁波を輻射している。マイクロ波の領域
が、特に生体組織を透過しやすいため、このマイクロ波
を検出して生体深部の患部における温度情報を検出する
ことができる。[Related Art] Living tissue emits a predetermined electromagnetic wave according to the temperature state according to the principle of blackbody radiation. Since the region of the microwave is particularly easy to penetrate the living tissue, the microwave can be detected to detect the temperature information in the diseased part deep in the living body.
また、逆に、生体組織部位へマイクロ波を照射してそ
の生体深部における患部を加温治療することができる。Conversely, a living tissue site can be irradiated with microwaves to heat and treat an affected part in a deep part of the living body.
このため、内視鏡挿入部に、超音波を発振および受信
して患部を検出する超音波装置とマイクロ波を検出する
とともにマイクロ波を患部に放射するマイクロ波アンテ
ナとを設けた内視鏡や、マイクロ波を検出するとともに
マイクロ波を放射するマイクロ波送受信器を設けた内視
鏡が既に提案されている（特公昭63−14622号公報、特
公昭63−1064号公報を参照）。For this reason, an endoscope provided with an ultrasonic device that oscillates and receives ultrasonic waves to detect an affected part and a microwave antenna that detects microwaves and emits microwaves to the affected part are provided in the endoscope insertion part. An endoscope provided with a microwave transceiver that detects microwaves and emits microwaves has already been proposed (see JP-B-63-14622 and JP-B-63-1064).
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来のものに使用されているマイクロ波アンテナ
においては、一枚の平板（基板）面上にストリップを設
けてアンテナエレメントを構成しているため、放射方向
が単一の向きに特定されてしまう。そのマイクロ波アン
テナを用いてラジアル方向の広い範囲に放射したい場合
には内視鏡に対してマイクロ波アンテナを回転するよう
に組み込まなければならない。したがって、構成が複雑
で大型化してしまう。[Problems to be Solved by the Invention] In the microwave antenna used in the above-described conventional antenna, since a strip is provided on a single flat plate (substrate) surface to constitute an antenna element, the radiation direction is reduced. It is specified in a single orientation. When it is desired to radiate a wide range in the radial direction using the microwave antenna, the microwave antenna must be installed so as to rotate with respect to the endoscope. Therefore, the configuration is complicated and large.
また、現在未公開の出願中である特願平１−69175号
のもののように、一枚の平板（基板）上に、それぞれ動
作周波数が異なる複数のアンテナエレメントを設け、こ
れらを切り換え動作させて異なる周波数のマイクロ波を
選択的に放射するアンテナとした場合には、複数のアン
テナエレメントを設けるだけ、その基板の面方向に広が
りを持つことになる。このため、マイクロ波アンテナの
小形化、特に細径化が困難になっていた。したがって、
例えば内視鏡の挿入部内に組み込むことが困難になると
ともに、その挿入部を太くせざるを得ないという不都合
が生じる。Also, a plurality of antenna elements having different operating frequencies are provided on a single flat plate (substrate) as in Japanese Patent Application No. 1-69175, which is not yet disclosed, and these are switched to operate. In the case of an antenna that selectively radiates microwaves of different frequencies, only a plurality of antenna elements are provided so that the antenna spreads in the plane direction of the substrate. For this reason, it has been difficult to reduce the size, particularly the diameter of the microwave antenna. Therefore,
For example, it becomes difficult to incorporate the insertion portion into the insertion portion of the endoscope, and the insertion portion has to be thickened.
本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目
的とするところは、異なる向きへのマイクロ波の放射ま
たは受信が可能であり、かつ極力小形化が図れるマイク
ロ波アンテナを提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a microwave antenna capable of emitting or receiving microwaves in different directions and minimizing the size as much as possible. is there.
［課題を解決する手段および作用］ 上記課題を解決するために本発明は、立体的に形成し
た基体にそれぞれが異なる向きを向くように複数のマイ
クロストリップを設け、該マイクロストリップを設けた
部位を、それぞれ異なる向きを向いた複数のアンテナエ
レメントとして構成し、これら複数のアンテナエレメン
トの中から任意のアンテナエレメントを選択して、その
マイクロストリップで高周波信号を送受信する手段を設
けたことを特徴とするマイクロ波アンテナである。Means and Solution for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a three-dimensionally formed base body provided with a plurality of microstrips so as to be respectively oriented in different directions, and a portion provided with the microstrips. A plurality of antenna elements oriented in different directions, and a means for selecting an arbitrary antenna element from among the plurality of antenna elements and transmitting / receiving a high-frequency signal through the microstrip is provided. It is a microwave antenna.
しかして、この構成のマイクロ波アンテナによれば、
単一な向きだけではなく、異なる複数の向きへマイクロ
波の放射または受信が可能であり、かつマイクロ波アン
テナを極力小形化することができる。According to the microwave antenna having this configuration,
The microwave can be radiated or received not only in a single direction but also in a plurality of different directions, and the microwave antenna can be miniaturized as much as possible.
［実施例］ 第１図ないし第５図は本発明の第１の実施例を示す。
第１図ないし第３図において示すように、プローブ１の
先端には、マイクロストリップアンテナ（MSA）と称せ
られるマイクロ波アンテナ２が組み込まれている。Embodiment FIG. 1 to FIG. 5 show a first embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 1 to 3, a microwave antenna 2 called a microstrip antenna (MSA) is incorporated at the tip of the probe 1.
このマイクロ波アンテナ２は、誘電体により立体的、
例えば中空直方体に成形してなる基体３を有し、この基
体３の内面には第３図で示すように導電板４が貼り付け
られている。この導電板４は後述するアース部（グラン
ド）５とされる。さらに、基体３の４つの側面には、そ
れぞれストリップ（パッチ）６が設けられている。そし
て、上記アース部５をグランドとしてストリップ６に後
述するように高周波信号を印加すれば、その表面から電
磁波（マイクロ波）を放射する。This microwave antenna 2 is three-dimensional by a dielectric,
For example, a base 3 is formed into a hollow rectangular parallelepiped, and a conductive plate 4 is attached to the inner surface of the base 3 as shown in FIG. The conductive plate 4 is used as an earth portion (ground) 5 described later. Further, strips (patches) 6 are provided on the four side surfaces of the base 3, respectively. When a high-frequency signal is applied to the strip 6 with the ground portion 5 as a ground as described later, an electromagnetic wave (microwave) is radiated from the surface.
また、基体３の前面には、アンテナエレメントの切換
え手段としての複数のダイオードスイッチ7a,7b,7c,7d
が実装されている。この各ダイオードスイッチ7a,7b,7
c,7dは、後述する給電線からの高周波信号を、対応する
いずれかのストリップ６を選択してそのストリップ６に
高周波信号を印加するようになっている。A plurality of diode switches 7a, 7b, 7c, 7d as switching means of the antenna element are provided on the front surface of the base 3.
Has been implemented. These diode switches 7a, 7b, 7
c and 7d are adapted to select a corresponding one of the strips 6 and apply a high-frequency signal to a corresponding one of the strips 6 from a high-frequency signal from a feed line described later.
プローブ１の内部には上記給電線としてのマイクロ波
伝送用同軸ケーブル９とダイオードスイッチ切換え信号
用伝送ケーブル10が挿通されている。ダイオードスイッ
チ切換え信号用伝送ケーブル10はダイオード切換え用ス
イッチボックス11に接続されている。スイッチボックス
11には後述するダイオードスイッチ7a,7b,7c,7dに対応
してそれを選択動作するつまみ12が設けられている。Inside the probe 1, a microwave transmission coaxial cable 9 and a diode switch switching signal transmission cable 10 as the above-mentioned power supply lines are inserted. The diode switch switching signal transmission cable 10 is connected to a diode switching switch box 11. Switch box
The knob 11 is provided with a knob 12 for selecting and operating a diode switch 7a, 7b, 7c, 7d to be described later.
また、マイクロ波伝送用同軸ケーブル９は外部のマイ
クロ波受信装置13に接続されている。このマイクロ波受
信装置13は例えばデイック型ラジオメータを用いて受信
したマイクロ波から温度を測定する。また、マイクロ波
受信装置13には温度表示部14が付設されている。The microwave transmission coaxial cable 9 is connected to an external microwave receiving device 13. The microwave receiver 13 measures the temperature from the received microwave using, for example, a Dick-type radiometer. Further, the microwave receiver 13 is provided with a temperature display unit 14.
マイクロ波伝送用同軸ケーブル９の外芯9aは上記基体
３の内面にある導電板（グランド）４に接続し、中心導
体9bは後述するマイクロ波送受手段としての各ダイオー
ドスイッチ7a,7b,7c,7dを介して各ストリップ６に接続
されるようになっている。The outer core 9a of the coaxial cable 9 for microwave transmission is connected to a conductive plate (ground) 4 on the inner surface of the base 3, and the center conductor 9b is connected to each of diode switches 7a, 7b, 7c, 7 as microwave transmitting / receiving means described later. Each strip 6 is connected via 7d.
各ダイオードスイッチ7a,7b,7c,7dは、第４図で示す
ように同様な構成である。ストリップ（パッチ）６は、
ダイオードＤを介して同軸ケーブル９の中心導体9bに接
続している。ダイオードＤの前後には高周波信号を通す
キャパシタンスC1,C2が介挿されている。ダイオードＤ
のカソード端には高周波信号を阻止するインダクタンス
R1を介してコントロール信号の入力端Ｉを接続してい
る。入力端Ｉは上記ダイオードスイッチ切換え信号用伝
送ケーブル10に接続している。また、ダイオードＤのア
ノード端は同じく高周波信号を阻止する別のインダクタ
ンスR2を介して上記アース部（グランド）５に接続して
いる。Each of the diode switches 7a, 7b, 7c, 7d has the same configuration as shown in FIG. Strip (patch) 6
It is connected to the center conductor 9b of the coaxial cable 9 via a diode D. Capacitors C 1 and C 2 for passing high-frequency signals are interposed before and after the diode D. Diode D
At the cathode end, an inductance that blocks high-frequency signals
Connecting the input terminal I of the control signal via the R 1. The input terminal I is connected to the transmission cable 10 for the diode switch switching signal. The anode end of the diode D is connected to the ground portion (ground) 5 also via another inductance R 2 to block the high-frequency signal.
しかして、スイッチボックス11のつまみ12を選択操作
することによりあるダイオードスイッチ7a,7b,7c,7dを
選択し、その入力端Ｉに印加するコントロール信号を＋
Ｖにすると、そのダイオードＤはアース部（グランド）
５に導通してONとなり、ストリップ（パッチ）６とアー
ス部（グランド）５とに同軸ケーブル９が導通する。ま
た、コントロール信号を−Ｖにすると、そのダイオード
ＤはOFFとなり、同軸ケーブル９に対する導通が遮断さ
れる。Then, by selectively operating the knob 12 of the switch box 11, a certain diode switch 7a, 7b, 7c, 7d is selected, and the control signal applied to the input terminal I thereof is changed to +.
V, the diode D is connected to the ground (ground)
5 and turn ON, and the coaxial cable 9 conducts to the strip (patch) 6 and the grounding portion (ground) 5. When the control signal is set to -V, the diode D is turned off, and the conduction to the coaxial cable 9 is cut off.
このようにコントロール信号を切り換えることによ
り、受信されるところの所定のストリップ６を選択でき
る。By switching the control signal in this manner, a predetermined strip 6 to be received can be selected.
そして、受信したマイクロ波はマイクロ波受信装置13
で信号処理し、生体組織の温度情報を得るのである。The received microwave is transmitted to the microwave receiving device 13
, To obtain temperature information of the living tissue.
第５図はこの実施例のプローブ１の使用例で、プロー
ブ１を、内視鏡15の挿通用チャンネルを通じて体腔内に
導入し、受信されるところのストリップ６を選択しなが
ら、ラジアル方向に受信方向を選択して検査できる状態
を示している。なお、体内への導入は単独での導入も可
能である。また、内視鏡15による観察下での場合に限ら
ず、Ｘ線による透視を利用してもよい。FIG. 5 shows an example of use of the probe 1 of this embodiment. The probe 1 is introduced into the body cavity through the insertion channel of the endoscope 15 and the strip 6 to be received is selected while receiving in the radial direction. This shows a state where inspection can be performed by selecting a direction. It should be noted that introduction into the body can be performed alone. Further, the present invention is not limited to the case under observation by the endoscope 15, and may use X-ray fluoroscopy.
第６図は本発明の第２の実施例を示すものである。こ
の実施例はマイクロ波アンテナ２の基体３を６角柱と
し、その６つの側面それぞれにストリップ６を設けた例
である。他の構成はその６つのストリップ６に対応して
上記同様に構成されている。FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which the base 3 of the microwave antenna 2 is a hexagonal prism, and the strips 6 are provided on each of its six side surfaces. Other configurations are the same as described above corresponding to the six strips 6.
なお、本発明は上記実施例のものに限定されるもので
はない。上記実施例の説明ではマイクロ波を受信する場
合について説明してきたが、マイクロ波を発振放射する
アンテナとして使用するものにも同様に適用できるもの
である。The present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, the case of receiving microwaves has been described, but the present invention can be similarly applied to an antenna used as an antenna for oscillating and radiating microwaves.
また、基体３の側面のみならず、前面にもストリップ
６を設けてアンテナエレメントを構成してもよい。Further, the strip 6 may be provided not only on the side surface of the base 3 but also on the front surface to form an antenna element.
さらに、各面に対して１つのストリップ６を設けるだ
けではなく、１つの面に複数のストリップ６を設けても
よい。Further, not only one strip 6 may be provided for each surface, but a plurality of strips 6 may be provided for one surface.
また、各ストリップ６によるアンテナエレメントの動
作周波数を異ならせてマイクロ波の帯域を選択するよう
にしてもよい。さらには、基体３を多面体としてではな
く、球状などの回転体形状に形成してその面部を利用し
てアンテナエレメントを構成するようにしてもよい。Alternatively, a microwave band may be selected by making the operating frequency of the antenna element of each strip 6 different. Further, the base 3 may be formed not in a polyhedron but in a shape of a rotating body such as a sphere, and the surface portion may be used to constitute an antenna element.
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、単一な向きだけ
ではなく、異なる複数の向きへマイクロ波の放射または
受信が可能であり、かつマイクロ波アンテナ部を極力小
形化することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, microwaves can be radiated or received not only in a single direction but also in a plurality of different directions, and the microwave antenna unit is miniaturized as much as possible. be able to.
第１図ないし第５図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図はそのプローブの全体的な構成を示す斜視図、第２
図はそのアンテナ部の斜視図、第３図はそのアンテナ部
を破断して示す斜視図、第４図はダイオードスイッチの
回路構成図、第５図はそのプローブの使用状態の説明図
である。第６図は本発明の第２の実施例のプローブの全
体的な構成を示す斜視図である。 １……プローブ、２……マイクロ波アンテナ、３……基
体、４……導電板、６……ストリップ、7a,7b,7c,7d…
…ダイオードスイッチ、９……同軸ケーブル。1 to 5 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of the probe, and FIG.
FIG. 3 is a perspective view of the antenna unit, FIG. 3 is a perspective view showing the antenna unit in a cutaway manner, FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a diode switch, and FIG. 5 is an explanatory diagram of a use state of the probe. FIG. 6 is a perspective view showing the overall configuration of the probe according to the second embodiment of the present invention. 1 ... probe, 2 ... microwave antenna, 3 ... base, 4 ... conductive plate, 6 ... strip, 7a, 7b, 7c, 7d ...
... diode switch, 9 ... coaxial cable.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−249071（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−104373（ＪＰ，Ａ) 実公 昭61−33962（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 A61N 5/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-249071 (JP, A) JP-A-2-104373 (JP, A) Jikku Sho 61-33962 (JP, Y2) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) A61B 1/00-1/32 A61N 5/04
Claims (1)
向きを向くように複数のマイクロストリップを設け、該
マイクロストリップを設けた部位を、それぞれ異なる向
きを向いた複数のアンテナエレメントとして構成し、こ
れら複数のアンテナエレメントの中から任意のアンテナ
エレメントを選択して、そのマイクロストリップで高周
波信号を送受信する手段を設けたことを特徴とするマイ
クロ波アンテナ。1. A three-dimensionally formed base is provided with a plurality of microstrips so as to face different directions, respectively, and the portions where the microstrips are provided are configured as a plurality of antenna elements facing different directions. A microwave antenna, comprising: means for selecting an arbitrary antenna element from among the plurality of antenna elements and transmitting / receiving a high-frequency signal using the selected microstrip.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1302386A JP2975617B2 (en) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | Microwave antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1302386A JP2975617B2 (en) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | Microwave antenna |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03162653A JPH03162653A (en) | 1991-07-12 |
| JP2975617B2 true JP2975617B2 (en) | 1999-11-10 |
Family
ID=17908287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1302386A Expired - Fee Related JP2975617B2 (en) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | Microwave antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2975617B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3195786B1 (en) * | 2016-01-20 | 2019-03-13 | Universitat Pompeu Fabra | A medical system and a device based on microwave technology for prevention and diagnosis of diseases |
-
1989
- 1989-11-21 JP JP1302386A patent/JP2975617B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03162653A (en) | 1991-07-12 |
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