本發(fā)明涉及一種用于無線信號傳輸的天線。本發(fā)明更具體地涉及被構建到運載直接放射線攝影傳感器的盒中的這種天線。

背景技術：

直接放射線攝影（DR）是X射線成像技術，其中使用平板輻射敏感檢測器代替?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）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器。

第一組包括將X射線直接轉換成電荷的輻射檢測器。X射線直接與光電導層（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器，閃爍體層例如由CsI：Tl或Gd2O2S組成，閃爍體層將X射線轉換為光。然后，由閃爍體層發(fā)射的光與非晶硅（a-Si）半導體層相互作用，非晶硅（a-Si）半導體層中產生與由每個像素中的半導體層檢測到的光量相對應的電荷。這些電荷被讀出并轉換成輻射圖像的數字圖像表示。然后，該數字圖像表示可以應用于信號處理設備和/或顯示設備和/或可以被存儲。

取決于目標臨床成像應用（例如牙齒、一般放射學，乳腺攝影……），上述DR檢測器的商業(yè)版本現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字圖像的讀出電子器件的DR檢測器通常在盒中運載。

在設計DR檢測器和用于運載DR檢測器的盒時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器的情況下，包括檢測器的盒重量輕并且薄是重要的。

表示由DR檢測器捕獲的輻射圖像的數字信號將從盒被傳送到外部設備，在那里該數字信號可以被處理和/或顯示和/或存儲。最常見地，輻射圖像的信號表示被傳輸到工作站。

除了表示輻射圖像本身的數據之外，還可以向盒和從盒傳送其它種類的數據，諸如輻射設置、狀態(tài)信息、同步數據、所有類型的標識數據，諸如患者標識數據等。

來自和去往盒的數據傳輸可以以有線或無線方式實現。這兩個版本現在都是可商購得到的。

在無線版本的情況下，盒包括適應于在特定波長范圍中的無線數據傳輸的天線。

這種天線是可商購得到的。然而，如下面將被描述的，可得到的天線不適合所設想的應用。

因為盒尺寸，并且特別是因為盒的厚度被優(yōu)化以方便使用，所以要構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，天線的尺寸和拓撲必須進一步適應于可應用的波長，以用于所設想的傳輸。在本申請中，設想WIFI數據傳輸。根據IEEE802.11標準的兩個WIFI頻帶中的載波頻率是2.4GHz和5.8GHz WLAN頻帶（但是可應用于WIFI傳輸的實際帶寬延伸超出這些特定頻率）。

可商購得到的天線具有如下缺點：由于它們的尺寸，它們只能以如下這樣的方式被構建到盒中：它們在一個方向上發(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傳輸。例如，諸如背散射吸收層（例如，實現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衰減。此外，當盒在X射線圖像記錄時被放置在巴基（bucky）設備中時，巴基設備本身的部件可能引起信號傳輸的衰減。顯然，要避免這種信號衰減。

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傳輸的設想的波長進行發(fā)射并且具有對于將其構建到DR盒中來說最佳的拓撲。

技術實現要素：

上述方面通過具有權利要求1中所闡述的拓撲的天線來實現。

本發(fā)明的優(yōu)選實施例的具體特征在從屬權利要求中闡述。

本發(fā)明的天線的設計基于開放波導技術。

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示例是Rogers RO4003材料。

天線包括在基板區(qū)域內形成的波導諧振器，天線尺寸適應于在IEEE 802.11標準中為WIFI傳輸規(guī)定的雙帶寬范圍內的信號傳輸。

多個并置的通孔用于形成波導諧振器的金屬壁。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，以實現在IEEE 802.11標準中為WIFI傳輸規(guī)定的雙帶寬范圍內的信號傳輸（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)諧振器的合適實施例。其它類型和形式的平面諧振器是可能的。

調整天線部件的尺寸和幾何形狀以獲得在由用于無線傳輸的IEEE 802.11標準所規(guī)定的帶寬范圍內的天線操作。

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

在一個實施例中，也在該帶狀線的兩側在約λ/ 4（使用處于2.45GHz的導波長來計算）處提供通孔，以避免平行板模式。

在具體實施例中，在整個設計中通孔間隔開1.5mm，以便形成腔的金屬壁。

本發(fā)明還公開了一種運載直接放射線攝影檢測器并具有至少一個如權利要求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檢測器組件的部分）所衰減。

下面闡述關于盒的進一步細節(jié)。

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

附圖說明

圖1是示出根據本發(fā)明的天線的構造的不同層的橫截面，

圖2是根據本發(fā)明的天線的實施例的俯視圖，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本發(fā)明的兩個天線在如圖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造。它包括機械和介電穩(wěn)定的高頻層壓材料。在具體實施例中，這種機械和介電穩(wěn)定的高頻材料（更具體地，Rogers RO4003C材料（厚度1.5424mm，介電常數3.38，以及損耗角正切0.0021））的兩個層（11、12）由IS400高性能預浸漬纖維（預浸料）的結合層（13）（0.46mm厚，介電常數3.9，損耗角正切0.022）結合并形成基板。介電穩(wěn)定材料的兩個層（11、12）都在外表面上覆蓋有導電層，例如銅層（14、15）。

在上述基板中，通過多個并置的通孔（19）形成腔。

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

在介電材料的一層（11）和預浸料層（13）之間提供用于向該結構饋給的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的側面之一被部分地開口（沒有提供通孔）以充當輻射縫隙。

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

該結構由提供在Rogers材料層和預浸料層之間的50Ω帶狀線（17）饋給。在該帶狀線的兩側在大約λ/ 4處（使用在2.45GHz處的導波長計算）實現尺寸為直徑0.45mm的附加通孔，以避免平行板模式。在整個設計中，通孔間隔約1.5mm。

本發(fā)明的天線被設計成構建到運載直接放射線攝影檢測器的盒中。

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）連接的側壁（33）組成。在所示實施例中，沖擊吸收裝置（33）至少部分地覆蓋側壁，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還示出了在盒中運載的放射線攝影檢測器（34）。檢測器主要包括輻射敏感部分和讀出電子器件。可以提供附加層，諸如背散射防止層。例如可以通過附加的閃爍體層獲得背散射防止。圖3還示出了檢測器的碳基板（35）。在碳基板以下（在基板和底板之間），定位根據本發(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)射待傳輸的信號：在不存在DR檢測器或盒部件的信號衰減部件的方向上，或至少在低信號衰減的方向上（更特別地，在信號衰減等于或低于其他方向的方向上）。

在具體實施例中，通過將天線定位成使得其輻射縫隙面向盒的側壁之一來實現此目標。

盒可以包括多于一個根據本發(fā)明的天線。具有多于一個這種天線的實施例的優(yōu)點在于：由盒外部的部件（例如在記錄x射線圖像時使用的巴基設備的部分）對由一個天線發(fā)射的信號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。

在一個實施例中，提供按照下面將描述的方式定位的兩個天線，以便看到，與在輻照期間盒被放置的方式無關，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傳輸。

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

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

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傳輸。