一种乳腺肿瘤检测装置和方法与流程

文档序号:33627275发布日期:2023-03-28 21:38阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种乳腺肿瘤检测装置,其特征在于,包括信号发生器(1)、天线开关(2)、天线阵列(3)和iq混频器(4),其中一个信号发生器(1)通过天线开关(2)与天线阵列(3)中的一个天线连接,天线阵列(3)中的其他天线分别与假体(5)、iq混频器(4)的输入端连接,另一个信号发生器(1)的输出端与iq混频器(4)的输入端连接,天线阵列(3)靠近假体(5)设置,iq混频器(4)输出检测结果。2.根据权利要求1所述的乳腺肿瘤检测装置,其特征在于,所述天线阵列(3)包括多个分别与天线开关(2)连接的单极天线,多个单极天线围成圆柱体放置于装有耦合液的盒体中,假体(5)悬浮于圆柱体中、并没入耦合液设置。3.根据权利要求2所述的乳腺肿瘤检测装置,其特征在于,所述天线开关(2)为单刀n掷开关,天线开关(2)的动端与信号发生器(1)的输出端连接、n个不动端分别n个单极天线连接。4.根据权利要求2所述的乳腺肿瘤检测装置,其特征在于,所述耦合液为不同比例的甘油和水的混合液;所述假体(5)包括有机玻璃制成的柱体,柱体中填充有液体。5.根据权利要求2所述的乳腺肿瘤检测装置,其特征在于,两个信号发生器(1)通过参考源锁,假体(5)通过夹持机构悬浮于耦合液中。6.一种乳腺肿瘤检测方法,其特征在于,包括:iq混频器(4)接收一个信号发生器(1)发射的射频源,接收另一个信号发生器(1)发射的本振源,其中射频源为与信号发生器(1)连接的天线阵列(3)接收假体(5)反射的微波信号,本振源为信号发生器(1)发射的微波信号;iq混频器(4)将射频源和本振源混频,输出得到假体(5)中不同位置对应的振幅值a
rf
,对不同位置的振幅值a
rf
进行比较,得到乳腺肿瘤检测结果。7.根据权利要求6所述的乳腺肿瘤检测方法,其特征在于,在iq混频器(4)接收一个信号发生器(1)发射的射频源中,包括:选择n个单极天线中一个作为发射天线,剩下的n-1个单极天线作为接收天线,发射天线通过天线开关(2)与信号发生器(1)连接;发射天线发射微波信号,接收天线接收假体(5)所反射的微波信号,并将接收到的散射场数据发送到iq混频器(4)中;依次选择n个单极天线中下一个作为发射天线,剩下的n-1个单极天线作为接收天线,循环上述步骤,将微波信号发送到iq混频器(4)中。8.根据权利要求7所述的乳腺肿瘤检测方法,其特征在于,在iq混频器(4)将射频源和本振源混频,输出得到假体(5)中不同位置对应的振幅值a
rf
,对不同位置的振幅值a
rf
进行比较,得到乳腺肿瘤检测结果中,具体包括:iq混频器(4)将接收到的射频源分成两路射频信号,将本振源分解为两个振幅相等、频率相同且相位相差90度的本振信号;iq混频器(4)将所述两路射频信号分别与所述两个本振信号进行混频,输出iq采样数据;对iq采样数据进行变频处理,输出中频信号if的振幅;根据中频信号if的振幅计算得到接收天线处微波信号的振幅值,所述振幅值作为假体
(5)中不同位置对应的振幅值a
rf
;对不同位置的振幅值a
rf
进行比较,当存在振幅值a
rf
与其他位置有明显不同时,输出该振幅值对应的假体(5)中的位置,该位置作为假体(5)中肿瘤所在位置。9.根据权利要求8所述的乳腺肿瘤检测方法,其特征在于,在根据中频信号if的振幅计算得到接收天线处微波信号的振幅值中,接收天线处微波信号的振幅值a
rf
具体计算公式如下:其中,a
lo
表示本振信号的振幅值,i和q分别表示混频器的同相端和正交端输出的含有接收天线处的微波信号。

技术总结
本发明公开了一种乳腺肿瘤检测装置和方法,包括信号发生器、天线开关、天线阵列和IQ混频器,其中一个信号发生器通过天线开关与天线阵列中的一个天线连接,天线阵列中的其他天线分别与假体、IQ混频器的输入端连接,另一个信号发生器的输出端与IQ混频器的输入端连接,天线阵列靠近假体设置,IQ混频器输出检测结果;该检测装置和方法具有无辐射、灵敏度高、检测速度快和成本低等的特点,通过使用集成度高和小型化的信号源(本振源和射频源),使其本装置和传统装置相比具有小型化、便携和成本低的优点,这些特点也为后面的微波断层成像和临床应用的研究提供了便利。用的研究提供了便利。用的研究提供了便利。


技术研发人员:刘海庆 李诚普 姚远 邹志勇
受保护的技术使用者:合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
技术研发日:2022.12.29
技术公布日:2023/3/27
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