本發(fā)明涉及一種用于無線信號(hào)傳輸?shù)奶炀€。本發(fā)明更具體地涉及被構(gòu)建到運(yùn)載直接放射線攝影傳感器的盒中的這種天線。

背景技術(shù)：

直接放射線攝影（DR）是X射線成像技術(shù)，其中使用平板輻射敏感檢測(cè)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的放射線攝影膜或代替包括光激發(fā)熒光屏（CR技術(shù)）的輻射傳感器。

存在用于直接放射線攝影的兩種不同類型的這種平板檢測(cè)器。

第一組包括將X射線直接轉(zhuǎn)換成電荷的輻射檢測(cè)器。X射線直接與光電導(dǎo)層（諸如非晶硒（a-Se）層）相互作用。

第二組包括具有閃爍體層的檢測(cè)器，閃爍體層例如由CsI：Tl或Gd2O2S組成，閃爍體層將X射線轉(zhuǎn)換為光。然后，由閃爍體層發(fā)射的光與非晶硅（a-Si）半導(dǎo)體層相互作用，非晶硅（a-Si）半導(dǎo)體層中產(chǎn)生與由每個(gè)像素中的半導(dǎo)體層檢測(cè)到的光量相對(duì)應(yīng)的電荷。這些電荷被讀出并轉(zhuǎn)換成輻射圖像的數(shù)字圖像表示。然后，該數(shù)字圖像表示可以應(yīng)用于信號(hào)處理設(shè)備和/或顯示設(shè)備和/或可以被存儲(chǔ)。

取決于目標(biāo)臨床成像應(yīng)用（例如牙齒、一般放射學(xué)，乳腺攝影……），上述DR檢測(cè)器的商業(yè)版本現(xiàn)在可以以不同的尺寸和像素分辨率獲得。

包括輻射傳感器本身和用于讀出數(shù)字圖像的讀出電子器件的DR檢測(cè)器通常在盒中運(yùn)載。

在設(shè)計(jì)DR檢測(cè)器和用于運(yùn)載DR檢測(cè)器的盒時(shí)要小心限制尺寸和重量以便使得該組件使用方便。特別是在便攜式檢測(cè)器的情況下，包括檢測(cè)器的盒重量輕并且薄是重要的。

表示由DR檢測(cè)器捕獲的輻射圖像的數(shù)字信號(hào)將從盒被傳送到外部設(shè)備，在那里該數(shù)字信號(hào)可以被處理和/或顯示和/或存儲(chǔ)。最常見地，輻射圖像的信號(hào)表示被傳輸?shù)焦ぷ髡尽?/p>

除了表示輻射圖像本身的數(shù)據(jù)之外，還可以向盒和從盒傳送其它種類的數(shù)據(jù)，諸如輻射設(shè)置、狀態(tài)信息、同步數(shù)據(jù)、所有類型的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，諸如患者標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)等。

來自和去往盒的數(shù)據(jù)傳輸可以以有線或無線方式實(shí)現(xiàn)。這兩個(gè)版本現(xiàn)在都是可商購(gòu)得到的。

在無線版本的情況下，盒包括適應(yīng)于在特定波長(zhǎng)范圍中的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶炀€。

這種天線是可商購(gòu)得到的。然而，如下面將被描述的，可得到的天線不適合所設(shè)想的應(yīng)用。

因?yàn)楹谐叽?，并且特別是因?yàn)楹械暮穸缺粌?yōu)化以方便使用，所以要構(gòu)建在這種盒中的天線需要被小型化以安裝到該可用空間中。

顯然，天線的特性，更具體地，天線的尺寸和拓?fù)浔仨氝M(jìn)一步適應(yīng)于可應(yīng)用的波長(zhǎng)，以用于所設(shè)想的傳輸。在本申請(qǐng)中，設(shè)想WIFI數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的兩個(gè)WIFI頻帶中的載波頻率是2.4GHz和5.8GHz WLAN頻帶（但是可應(yīng)用于WIFI傳輸?shù)膶?shí)際帶寬延伸超出這些特定頻率）。

可商購(gòu)得到的天線具有如下缺點(diǎn)：由于它們的尺寸，它們只能以如下這樣的方式被構(gòu)建到盒中：它們?cè)谝粋€(gè)方向上發(fā)射輻射，在該方向上盒由于傳感器或盒部件的輻射吸收特性而衰減信號(hào)傳輸。例如，諸如背散射吸收層（例如，實(shí)現(xiàn)為鉛層或附加的閃爍體層）之類的輻射吸收層可能引起信號(hào)衰減。此外，當(dāng)盒在X射線圖像記錄時(shí)被放置在巴基（bucky）設(shè)備中時(shí)，巴基設(shè)備本身的部件可能引起信號(hào)傳輸?shù)乃p。顯然，要避免這種信號(hào)衰減。

因此，本發(fā)明的一方面是提供一種雙頻帶天線，其以用于WIFI傳輸?shù)脑O(shè)想的波長(zhǎng)進(jìn)行發(fā)射并且具有對(duì)于將其構(gòu)建到DR盒中來說最佳的拓?fù)洹?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

上述方面通過具有權(quán)利要求1中所闡述的拓?fù)涞奶炀€來實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的具體特征在從屬權(quán)利要求中闡述。

本發(fā)明的天線的設(shè)計(jì)基于開放波導(dǎo)技術(shù)。

天線在形成為印刷電路板的固態(tài)腔中形成，由此使用金屬和介電穩(wěn)定的高頻層壓材料。這種層壓材料的一個(gè)示例是Rogers RO4003材料。

天線包括在基板區(qū)域內(nèi)形成的波導(dǎo)諧振器，天線尺寸適應(yīng)于在IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)中為WIFI傳輸規(guī)定的雙帶寬范圍內(nèi)的信號(hào)傳輸。

多個(gè)并置的通孔用于形成波導(dǎo)諧振器的金屬壁。并置的通孔之間的開口用作輻射縫隙。

附加的平面諧振器被集成到上述諧振器中，以實(shí)現(xiàn)在IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)中為WIFI傳輸規(guī)定的雙帶寬范圍內(nèi)的信號(hào)傳輸（在附加帶寬范圍中）。該附加諧振器優(yōu)選地具有裂環(huán)諧振器（SRR）的形式。矩形形狀的裂環(huán)諧振器是這種裂環(huán)諧振器的合適實(shí)施例。其它類型和形式的平面諧振器是可能的。

調(diào)整天線部件的尺寸和幾何形狀以獲得在由用于無線傳輸?shù)腎EEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的帶寬范圍內(nèi)的天線操作。

該結(jié)構(gòu)由饋給裝置饋給，該饋給裝置例如由帶狀線（50Ω）和耦合到帶狀線并饋給信號(hào)到該帶狀線的饋給探針組成。

在一個(gè)實(shí)施例中，也在該帶狀線的兩側(cè)在約λ/ 4（使用處于2.45GHz的導(dǎo)波長(zhǎng)來計(jì)算）處提供通孔，以避免平行板模式。

在具體實(shí)施例中，在整個(gè)設(shè)計(jì)中通孔間隔開1.5mm，以便形成腔的金屬壁。

本發(fā)明還公開了一種運(yùn)載直接放射線攝影檢測(cè)器并具有至少一個(gè)如權(quán)利要求1中所述的天線的盒。

該天線優(yōu)選地定位成使得其在一方向上發(fā)射輻射，在該方向上輻射傳輸不被輻射吸收部件（即盒或DR檢測(cè)器組件的部分）所衰減。

下面闡述關(guān)于盒的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。

通過下面的描述和附圖，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的天線的構(gòu)造的不同層的橫截面，

圖2是根據(jù)本發(fā)明的天線的實(shí)施例的俯視圖，其中示出了天線的尺寸（以mm為單位的尺寸），

圖3是包括根據(jù)本發(fā)明的天線的DR盒的橫截面，

圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)天線在如圖3中所示的DR盒中的位置。

本發(fā)明的天線具有如圖1中所示的印刷電路板構(gòu)造。它包括機(jī)械和介電穩(wěn)定的高頻層壓材料。在具體實(shí)施例中，這種機(jī)械和介電穩(wěn)定的高頻材料（更具體地，Rogers RO4003C材料（厚度1.5424mm，介電常數(shù)3.38，以及損耗角正切0.0021））的兩個(gè)層（11、12）由IS400高性能預(yù)浸漬纖維（預(yù)浸料）的結(jié)合層（13）（0.46mm厚，介電常數(shù)3.9，損耗角正切0.022）結(jié)合并形成基板。介電穩(wěn)定材料的兩個(gè)層（11、12）都在外表面上覆蓋有導(dǎo)電層，例如銅層（14、15）。

在上述基板中，通過多個(gè)并置的通孔（19）形成腔。

在預(yù)浸料層和Rogers材料層之一之間提供平面諧振器，在本實(shí)施例中平面諧振器被實(shí)現(xiàn)為矩形裂環(huán)諧振器（16）。

在介電材料的一層（11）和預(yù)浸料層（13）之間提供用于向該結(jié)構(gòu)饋給的50Ω帶狀線（17）和饋給探針（18）。

圖2示出了尺寸為23×48.5mm²并嵌入在介電層（11、12）和銅層（14、15）內(nèi)的腔（21）。具有0.45mm直徑的通孔（22）用于形成腔的金屬壁。腔的48.5mm的側(cè)面之一被部分地開口（沒有提供通孔）以充當(dāng)輻射縫隙。

矩形裂環(huán)諧振器SRR（23）（尺寸為18×18.5mm²）被集成到腔中，以實(shí)現(xiàn)2.45GHz頻帶中的附加帶寬。

該結(jié)構(gòu)由提供在Rogers材料層和預(yù)浸料層之間的50Ω帶狀線（17）饋給。在該帶狀線的兩側(cè)在大約λ/ 4處（使用在2.45GHz處的導(dǎo)波長(zhǎng)計(jì)算）實(shí)現(xiàn)尺寸為直徑0.45mm的附加通孔，以避免平行板模式。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，通孔間隔約1.5mm。

本發(fā)明的天線被設(shè)計(jì)成構(gòu)建到運(yùn)載直接放射線攝影檢測(cè)器的盒中。

這種盒的一部分的橫截面視圖在圖3中示出。

該盒包括殼體，該殼體由頂蓋（31）和底板（32）以及將頂蓋層（33）與底板（32）連接的側(cè)壁（33）組成。在所示實(shí)施例中，沖擊吸收裝置（33）至少部分地覆蓋側(cè)壁，以防止盒在處理期間被損壞。保持裝置（37）被提供用于將不同的部件固定在盒中。該盒形成完全覆蓋的金屬外殼。

圖3還示出了在盒中運(yùn)載的放射線攝影檢測(cè)器（34）。檢測(cè)器主要包括輻射敏感部分和讀出電子器件?？梢蕴峁└郊訉樱T如背散射防止層。例如可以通過附加的閃爍體層獲得背散射防止。圖3還示出了檢測(cè)器的碳基板（35）。在碳基板以下（在基板和底板之間），定位根據(jù)本發(fā)明的天線（36）。

優(yōu)選地，天線被定位成使得其在如下方向上發(fā)射待傳輸?shù)男盘?hào)：在不存在DR檢測(cè)器或盒部件的信號(hào)衰減部件的方向上，或至少在低信號(hào)衰減的方向上（更特別地，在信號(hào)衰減等于或低于其他方向的方向上）。

在具體實(shí)施例中，通過將天線定位成使得其輻射縫隙面向盒的側(cè)壁之一來實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)。

盒可以包括多于一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的天線。具有多于一個(gè)這種天線的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于：由盒外部的部件（例如在記錄x射線圖像時(shí)使用的巴基設(shè)備的部分）對(duì)由一個(gè)天線發(fā)射的信號(hào)造成的衰減可通過如下方式避免：拾取由操作不受該外部部件阻礙的另一天線發(fā)射的信號(hào)。

在一個(gè)實(shí)施例中，提供按照下面將描述的方式定位的兩個(gè)天線，以便看到，與在輻照期間盒被放置的方式無關(guān)，總是存在提供在盒中的天線之一的輻射縫隙，該輻射縫隙被最佳地定位以用于信號(hào)傳輸。

將清楚的是，本發(fā)明不限于使用兩個(gè)天線。具有更多天線的實(shí)施例也是可能的。

圖4示出了包括兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的天線的DR盒的實(shí)施例的底板的俯視圖。底板具有矩形形狀。兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的天線（41、42）被提供在盒的底板上，一個(gè)天線（41）使其輻射縫隙面向盒的短側(cè)壁之一，另一個(gè)天線（42）被放置為使其輻射縫隙面向盒的長(zhǎng)側(cè)壁之一。

不管盒在輻射圖像采集系統(tǒng)中的定位如何，天線之一將被最佳地定位用于信號(hào)傳輸。