電磁探針、使用電磁探測(cè)的方法及使用電磁探測(cè)的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于監(jiān)測(cè)至少一生物組織的電磁(EM)探針。所述電磁探針包含一螺旋天線(未繪示)及沿著所述天線安裝的一電磁發(fā)射吸收層(92)。所述電磁發(fā)射吸收層具有多個(gè)大致同心的框形區(qū)域(93A-C)對(duì)應(yīng)于所述螺旋天線具有天線導(dǎo)體的相等表面的多個(gè)部位，任一所述多個(gè)同心框形區(qū)域具有一電磁發(fā)射吸收系數(shù)大于其他任一所述多個(gè)同心框形所包圍的區(qū)域。
【專利說(shuō)明】電磁探針、使用電磁探測(cè)的方法及使用電磁探測(cè)的系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)咨料
[0002] 本申請(qǐng)案主張2012年1月5日提交的美國(guó)申請(qǐng)案第61/583,210號(hào)的優(yōu)先權(quán)，參 照上述文件的內(nèi)容作為本文完整的說(shuō)明。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，具體來(lái)說(shuō)是涉及一種電磁探針，但不排除一種用于發(fā) 射及/或接收電磁發(fā)射的電磁探針及生產(chǎn)電磁探針的方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 電磁發(fā)射如射頻及微波發(fā)射是一種探測(cè)及診斷身體組織的有效手段。所述組織的 介電特性可作為探測(cè)各種病癥及生理趨勢(shì)的基礎(chǔ)。
[0005] 參照使用射頻及微波發(fā)射而用于探測(cè)及診斷身體組織的實(shí)例，特別是國(guó)際專利申 請(qǐng)公開(kāi)第WO 2010/100649號(hào)，國(guó)際專利申請(qǐng)公開(kāi)第WO 2009/031150號(hào)，及/或國(guó)際專利申 請(qǐng)公開(kāi)第2009/031149號(hào)，其引用作為參考。
[0006] 在過(guò)去幾年中，各種電磁探針被開(kāi)發(fā)出來(lái)。例如美國(guó)專利第7, 184,824號(hào)描述一 種用于檢查組織的電磁探針，根據(jù)檢查組織的介電特性以便與其他組織作區(qū)分。所述電磁 探針包含一內(nèi)導(dǎo)體，其具有多個(gè)尖的、薄的導(dǎo)電尖端，在相應(yīng)于組織的一近端進(jìn)行檢查，所 述多個(gè)尖的、薄的導(dǎo)電尖端操作于提高電氣邊緣的電場(chǎng)，并在檢查時(shí)與其中的組織產(chǎn)生相 互作用。
[0007] 另一實(shí)例是說(shuō)明美國(guó)專利第7, 591，792號(hào)，其中描述一種組織感測(cè)器設(shè)置一個(gè)或 以上的感測(cè)組件。每一組件具有一殼體，安裝在基板及具有一平面天線的蓋板之間。一蓋板 外表面的過(guò)度邊緣（transitional periphery)互相連接一基板至一平臺(tái)。所述過(guò)度邊緣的 至少部分具有一大致平滑的過(guò)度區(qū)。多個(gè)組件通過(guò)所述殼體分隔開(kāi)?？商鎿Q地，蓋板的過(guò) 度邊緣為平面，所述殼體延伸至所述蓋板外表面及一圍繞所述組件的罩體。所述殼體為平 面或蓋板以下凹陷，確定一過(guò)度邊緣在所述殼體及蓋板之間。一種轉(zhuǎn)換參考信號(hào)為復(fù)合形 式的方法；繪制一復(fù)合平面作為一參考點(diǎn)（reference point);轉(zhuǎn)換測(cè)量信號(hào)至復(fù)合形式； 繪制在所述復(fù)合平面作為一測(cè)量點(diǎn)（measurement point);確定在測(cè)量點(diǎn)及參考點(diǎn)之間的 復(fù)合距離；及比較復(fù)合距離至一設(shè)定值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，提供一種用于監(jiān)測(cè)至少一生物組織的電磁探針。所述 電磁探針包含一螺旋天線及一沿著所述天線安裝的電磁發(fā)射吸收層。所述電磁發(fā)射吸收層 具有多個(gè)大致同心的框形區(qū)域?qū)?yīng)于所述螺旋天線具有天線導(dǎo)體的相等表面的多個(gè)部位， 任一所述多個(gè)同心框形區(qū)域具有一電磁發(fā)射吸收系數(shù)大于其他任一所述多個(gè)同心框形所 包圍的區(qū)域。
[0009] 任選地，所述螺旋天線是一種寬帶天線。
[0010] 任選地，所述螺旋天線是一種多頻天線。
[0011] 任選地，一給定框形區(qū)域的電磁發(fā)射吸收系數(shù)是所述電磁發(fā)射吸收層沿著與所述 框形區(qū)域相關(guān)的有效周邊的量的積分和（integral sum)的函數(shù)。
[0012] 任選地，所述電磁發(fā)射層與所述天線的一導(dǎo)電組件安裝在一共同平面。
[0013] 任選地，所述電磁發(fā)射層被定位以抑制電磁電流。
[0014] 任選地，所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域包含至少三個(gè)大致同心的框形區(qū)域。
[0015] 任選地，所述電磁探針是具有多個(gè)相似電磁探針的一電磁探針的一部分。
[0016] 任選地，所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域選擇與所述螺旋天線的外形相匹配。
[0017] 任選地，所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域建構(gòu)基本上不具有電磁發(fā)射吸收層的一形 狀。
[0018] 任選地，在所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域中，一發(fā)射吸收材料的密度及濃度的至 少一個(gè)從所述電磁發(fā)射吸收層的一外周緣向所述電磁發(fā)射吸收層的一中心點(diǎn)遞減。
[0019] 還任選地，權(quán)利要求11的電磁探針，其中所述中心點(diǎn)與所述天線的一對(duì)準(zhǔn)線重 合。
[0020] 還任選地，權(quán)利要求11的電磁探針，其中所述中心點(diǎn)與所述天線的一饋電點(diǎn)重 合。
[0021] 還任選地，所述中心點(diǎn)與所述天線的一幾何中心重合。
[0022] 任選地，在所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域中，一發(fā)射吸收材料的厚度從所述電磁 發(fā)射吸收層的一外周緣朝向所述電磁發(fā)射吸收層的一中心點(diǎn)遞減。
[0023] 任選地，在所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域中，具有一第一電磁發(fā)射吸收系數(shù)的一 電磁發(fā)射吸收材料及具有第二電磁發(fā)射吸收系數(shù)的另一材料之間的比例從所述電磁發(fā)射 吸收層的一外周緣朝向所述電磁發(fā)射吸收層的一中心點(diǎn)遞減。
[0024] 任選地，所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域的至少一部分包含：由一發(fā)射吸收材料制 成的一第一同心框形區(qū)域段及由一下列群組中的一構(gòu)件所制成的一第二同心框形區(qū)域段， 所述群組包含：具有一低于所述發(fā)射吸收材料的發(fā)射吸收系數(shù)的另一發(fā)射吸收材料，及不 具有發(fā)射吸收材料的又一發(fā)射吸收材料。
[0025] 任選地，對(duì)于位在100兆赫（MHz)及5千兆赫（GHz)之間的范圍內(nèi)的至少部分頻率 來(lái)說(shuō)，所述電磁發(fā)射吸收層在一實(shí)數(shù)導(dǎo)磁率及一虛數(shù)導(dǎo)磁率之間具有至少為〇. 01的比例。
[0026] 還任選地，所述比例至少為0. 1。
[0027] 任選地，對(duì)于位在100兆赫及5千兆赫之間的范圍內(nèi)的至少部分頻率來(lái)說(shuō)，所述電 磁發(fā)射吸收層在一虛數(shù)導(dǎo)電率及一實(shí)數(shù)導(dǎo)電率之間具有至少為〇. 01的比例。
[0028] 任選地，所述天線為喇叭狀或圓錐形的天線，其中所述電磁發(fā)射吸收層涂覆在所 述天線的多個(gè)內(nèi)表面，且所述發(fā)射吸收系數(shù)隨著與所述天線的一饋電點(diǎn)相隔的距離的一函 數(shù)而增加。
[0029] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層包圍所述電磁天線的一饋電點(diǎn)（feed)。
[0030] 還任選地，所述電磁發(fā)射吸收層包含至少一齒狀（jagged)邊緣，其具有指向所述 饋電的尖$而。
[0031] 任選地，所述電磁吸收層具有一電磁吸收層大致平行于所述電磁天線的一平面。
[0032] 還任選地，所述電磁發(fā)射吸收層具有一星形缺口部，其具有一幾何中心與所述螺 旋天線的一對(duì)準(zhǔn)線重合。
[0033] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層包含多個(gè)不同的吸收材料，其具有多個(gè)不同的電磁 發(fā)射系數(shù)，且分布在所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域。
[0034] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層被配置成，與所述天線導(dǎo)體的表面最內(nèi)部的10%或 以上相關(guān)聯(lián)的最內(nèi)部同心的框形區(qū)域僅吸收由所述電磁發(fā)射吸收層吸收的電磁發(fā)射的總 量的5%或以下。
[0035] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層被配置成，與所述天線導(dǎo)體的表面最內(nèi)部的25%或 以上相關(guān)聯(lián)的最內(nèi)部的同心框形區(qū)域僅吸收由所述電磁發(fā)射吸收層吸收的電磁發(fā)射的總 量的10%或以下。
[0036] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層被配置成，與所述天線導(dǎo)體的表面最內(nèi)部的50%或 以上相關(guān)聯(lián)的最內(nèi)部的同心框形區(qū)域僅吸收由所述電磁發(fā)射吸收層吸收的電磁發(fā)射的總 量的25%或以下。
[0037] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層被配置成，與所述天線導(dǎo)體的表面最內(nèi)部的50%或 以上相關(guān)聯(lián)的最內(nèi)部的同心框形區(qū)域僅吸收由所述電磁發(fā)射吸收層吸收的電磁發(fā)射的總 量的10%或以下。
[0038] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層被配置成，與所述天線導(dǎo)體的表面最內(nèi)部的50%或 以上相關(guān)聯(lián)的最內(nèi)部的同心框形區(qū)域僅吸收由所述電磁發(fā)射吸收層吸收的電磁發(fā)射的總 量的5%或以下。
[0039] 還任選地，所述電磁發(fā)射吸收是相對(duì)于電磁發(fā)射頻率進(jìn)行測(cè)量，所述電磁發(fā)射從 所述天線的最外部同心的框形區(qū)域橫跨所述天線導(dǎo)體的表面區(qū)域與所述同心框形區(qū)域相 關(guān)的最外部的64%或以下的位置處發(fā)射最具效率。
[0040] 還任選地，所述電磁發(fā)射吸收是相對(duì)于電磁發(fā)射頻率進(jìn)行測(cè)量，所述電磁發(fā)射從 所述天線的最外部同心的框形區(qū)域橫跨所述天線導(dǎo)體的表面區(qū)域與所述同心框形區(qū)域相 關(guān)的最外部的36%或以下的位置處發(fā)射最具效率。
[0041] 一種具有多個(gè)電磁探針的天線陣列，任一所述電磁探針的定義如權(quán)利要求1。
[0042] 任選地，所述多個(gè)電磁探針中的至少兩個(gè)的電磁發(fā)射吸收層是一單一連續(xù)層的一 部分。
[0043] 任選地，所述電磁探針還包含：一杯形室，具有一開(kāi)口及一內(nèi)部空間；一環(huán)狀凸 緣，大致圍繞所述杯形室且鄰近所述開(kāi)口；及至少一材料層，用于吸收電磁發(fā)射，至少涂布 在所述環(huán)狀凸緣的一部分及所述杯形室的外表面的一部分的至少一個(gè)上。
[0044] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層被包含在一連續(xù)層中。
[0045] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層為多層結(jié)構(gòu)。
[0046] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層區(qū)分為多個(gè)區(qū)段。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，提供一種生產(chǎn)用于監(jiān)測(cè)至少一生物組織的電磁探針的 方法。所述方法包含步驟：提供一螺旋天線，其具有至少一導(dǎo)電臂；及將一電磁發(fā)射吸收材 料的至少一層涂布在所述天線上，使其被涂布一次后，所述層具有多個(gè)大致同心的框形區(qū) 域，其對(duì)應(yīng)于所述螺旋天線具有所述導(dǎo)電臂相同表面區(qū)域的一部分，每一所述多個(gè)同心的 框形區(qū)域具有一電磁發(fā)射吸收系數(shù)大于其所包圍的其他任一所述多個(gè)同心的框形區(qū)域。 [0048] 根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，提供一種監(jiān)測(cè)至少一生物組織的方法。所述方法包含 步驟：提供電磁探針，其包含具有至少一導(dǎo)電臂的螺旋天線，并執(zhí)行發(fā)射及獲取電磁發(fā)射的 至少一個(gè)，所述天線具有沿著所述天線安裝的一電磁發(fā)射吸收層，其中所述電磁發(fā)射吸收 層具有多個(gè)大致同心的框形區(qū)域，其對(duì)應(yīng)于所述螺旋天線具有所述至少一導(dǎo)電臂相同表面 區(qū)域的多個(gè)部分，每一所述多個(gè)同心的框形區(qū)域具有一電磁發(fā)射吸收系數(shù)大于其所包圍的 其他任一所述多個(gè)同心的框形區(qū)域；及將所述電磁探針附加至一監(jiān)測(cè)對(duì)象。
[0049] 除非另有定義，本文所有的技術(shù)及/或科學(xué)用語(yǔ)具有相同的含義，一般由本領(lǐng)域 所屬的技術(shù)人員所能夠理解。盡管本文描述相似或等同的方法及材料可在本發(fā)明的實(shí)施例 中實(shí)施或測(cè)試，示例性的方法及/或材料說(shuō)明如下。如有不同的情況，所述專利說(shuō)明書(shū)以定 義為準(zhǔn)。另外，材料、方法及實(shí)施例僅作為說(shuō)明，并不以此為限。
[0050] 本發(fā)明的實(shí)施例的方法及/或系統(tǒng)的實(shí)施可涉及執(zhí)行或選擇手動(dòng)、自動(dòng)或其組合 而完成工作。另外，根據(jù)實(shí)際儀器及本發(fā)明的實(shí)施例的方法及/或系統(tǒng)的設(shè)備，選擇的數(shù) 個(gè)工作（tasks)可由硬件（hardware)、軟件（software)、韌件（firmware)或其組合的操作 系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，用于執(zhí)行所選擇的工作的硬件，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可實(shí)施為芯片或電 路。如所選擇的工作軟件，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可實(shí)施為執(zhí)行多個(gè)軟件指令，利用可使用任 何合適的操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，在本文中根據(jù)示例性實(shí)施例的方法及/ 或系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)工作是由數(shù)據(jù)處理器（data processor)執(zhí)行，例如用于執(zhí)行多個(gè)指令 的一計(jì)算平臺(tái)。任選地，所述數(shù)據(jù)處理器包含用于存儲(chǔ)指令及/或數(shù)據(jù)的一易失性存儲(chǔ)器 (volatile memory)及/或一非易失性存儲(chǔ)器（non-volatile storage),例如，用于存儲(chǔ)指 令及/或數(shù)據(jù)的磁性硬盤(pán)（magnetic hard-disk)及/或可移動(dòng)媒體（removable media)。 任選地，也可提供連接網(wǎng)絡(luò)。一顯示器及/或使用者輸入裝置，可提供例如鍵盤(pán)或鼠標(biāo)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0051] 請(qǐng)參考附圖，本文中所描述本發(fā)明的某些實(shí)施例僅作為示例。根據(jù)具體的附圖詳 細(xì)說(shuō)明，要強(qiáng)調(diào)的是，詳細(xì)內(nèi)容由示例的方式顯示，并用于本發(fā)明的實(shí)施例的說(shuō)明討論。在 此，結(jié)合附圖進(jìn)行的描述清楚，使本領(lǐng)域技術(shù)人員知道如何實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。
[0052] 在附圖中：
[0053] 圖IA是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一示例性的電磁探針的上視示意圖，其包含一螺 旋天線，具有于同心框形區(qū)域安裝的電磁發(fā)射層，并具有不同的電磁發(fā)射系數(shù)；
[0054] 圖IB是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一同心框形區(qū)域的示意圖，其用于一天線，如圖IA 所示，以及繪制過(guò)同心框形區(qū)域的橫截面；
[0055] 圖1C-1F是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一天線的橫截示意圖，其具有大致如圖IA所示 的上視圖；
[0056] 圖2A-2B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性的一電磁探針的側(cè)視及上視示意圖，具 有被安裝的螺旋天線，使其一側(cè)面向一電磁發(fā)射吸收層；
[0057] 圖2C是示例性的螺旋天線的示意圖，其不具有一發(fā)射吸收層；
[0058] 圖3A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一電磁探針的示意圖，其具有一包含星形缺口部 的電磁輻射吸收層；
[0059] 圖3B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一電磁探針的示意圖，其具有一電磁輻射吸收層， 包含多個(gè)同心框形區(qū)域段，從中心點(diǎn)以一距離的一函數(shù)而增加寬度；
[0060] 圖3C是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一電磁探針的示意圖，其具有多個(gè)三角形電磁發(fā) 射吸收層部位，圍繞在所述天線的周邊，且彼此構(gòu)成多個(gè)同心框形段，其具有電磁發(fā)射吸收 層的一增加量作為從中心點(diǎn)以一距離的一函數(shù)，例如從天線的對(duì)準(zhǔn)線；
[0061] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例繪示一種螺旋天線的可選陣列配置的示意圖；
[0062] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在殼體內(nèi)的一平面天線的橫截面的示意圖，所述天線 被覆蓋在一電磁發(fā)射吸收層中，如圖3A-3C所示；
[0063] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例繪示的一種系統(tǒng)的振幅響應(yīng)的示意圖，所述系統(tǒng)包括 兩電磁探針，每一電磁探針具有一平面螺旋天線，其中一電磁探針可發(fā)送至另一個(gè)，通過(guò)一 人體胸部，從背部至胸部，或從胸部至背部；及
[0064] 圖7A和7B是電磁探針的示意圖，其具有電磁吸收基板，其中圖7A繪示圓形螺旋 天線，及圖7B繪示一橢圓形（oval ;elliptical)的螺旋天線。

【具體實(shí)施方式】
[0065] 在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，具體來(lái)說(shuō)是涉及一種電磁探針，但不排除一種用于發(fā) 射及/或接收電磁發(fā)射的電磁探針及生產(chǎn)電磁探針的方法。
[0066] 根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，提供一種電磁探針，任選地用于監(jiān)測(cè)數(shù)個(gè)生物組織，其 包含一螺旋天線及一沿著所述天線安裝的電磁發(fā)射吸收層，且具有電磁發(fā)射系數(shù)，從一幾 何中心及/或所述天線的一饋電點(diǎn)及/或所述天線的對(duì)準(zhǔn)線相隔的一距離的一函數(shù)增加。 這種電磁發(fā)射吸收系數(shù)可在某些實(shí)施例中被視為從一幾何中心及/或所述天線的一饋電 點(diǎn)及/或所述天線的對(duì)準(zhǔn)線（boresight)增加，即使對(duì)于距離的一部分有保持固定。
[0067] 如本文所使用的，所述用語(yǔ)"螺旋天線（spiral antenna) "可理解為天線或天線 的一部分，其被配置用于在一個(gè)頻率的寬域范圍發(fā)送及/或接收多個(gè)頻率。其中由所述天 線發(fā)送的最高及最低頻率限定寬域范圍為在此之間。在某些實(shí)施例中，所述天線配置在發(fā) 送及/或接收整個(gè)寬領(lǐng)范圍。在其他實(shí)施例中，所述天線是一個(gè)多頻天線，因此被配置發(fā) 送及/或接收在所述廣域范圍的兩個(gè)或以上的頻率子集，其中最高及最低頻率可由天線發(fā) 送而限定其廣域范圍。在某些實(shí)施例中，所述廣域范圍涵蓋的范圍為圍繞一個(gè)中心頻率的 ±40 %或以上，或頻率的一全倍頻或以上。在某些實(shí)施例中，所述廣域范圍涵蓋600兆赫至 4千兆赫的頻帶。
[0068] 所述發(fā)射組件可在某些實(shí)施例中被使用，用于單一頻率，窄頻帶信號(hào)，多頻帶信號(hào) 或利用低頻率的寬帶信號(hào)。
[0069] 如本文中所使用的，所述天線的對(duì)準(zhǔn)線（boresight)是在自由空間測(cè)量具有最大 增益的天線波瓣（lobe)的軸。
[0070] 所述螺旋天線可為任何形狀，其具有一個(gè)、二個(gè)或以上的螺旋臂及具有由圓形，橢 圓形，方形和/或矩形的所選的形狀。所述螺旋天線可以是平面，也可以不是。
[0071] 所述電磁發(fā)射吸收層可沿著天線由任意方向安裝，只要被定位能夠通過(guò)天線影響 電磁能量的發(fā)送。任選地，所述電磁發(fā)射吸收層被定位在如接近所述天線的導(dǎo)體，這將會(huì)通 過(guò)抑制其電流而消減電磁能量。任選地，這包含定位所述電磁發(fā)射吸收層至少部分在所述 天線的近場(chǎng)（near-field)。任選地，這包含所述空間圍繞所述導(dǎo)電臂的至少一部分，與距離 的5倍、3倍或1倍，所述最大距離在同一位置的兩相鄰導(dǎo)電臂之間。因此，所述電磁發(fā)射吸 收層可沿著所述天線的一表面（如正面及/或背面），及/或所述天線可被部分或完全嵌入 在所述電磁發(fā)射吸收層，及/或所述電磁發(fā)射吸收層可包含電磁發(fā)射吸收材料，其位于所 述天線臂之間。如本文所使用的，電磁能量可為電磁場(chǎng)（EM-fields)及/或電流。
[0072] 所述電磁探針的結(jié)構(gòu)如上所述，且描述如下的某些實(shí)施例中，增加電磁探針的效 能及使用帶寬，其中電磁探針具有的天線在一給定的尺寸內(nèi)。具體而言，它可以利用較低頻 率及/或改善低頻帶的平滑度，雖然可能同時(shí)保持了較高頻帶的高效率，且一平滑過(guò)渡從 低頻帶至高頻帶。這種電磁探針具有一兩個(gè)相位的平滑頻譜性能及振幅天線響應(yīng)。所述探 針也可提高所述天線的圓極化，特別是在較低的頻帶。
[0073] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層包含多個(gè)大致同心的框形區(qū)域?qū)?yīng)于所述天線的部 位，且具有在所述天線導(dǎo)體的平面的表面區(qū)域。任選地，所述電磁發(fā)射吸收層包含多個(gè)大致 同心的框形區(qū)域?qū)?yīng)于所述天線的部位，且具有所述導(dǎo)電臂相同表面。任選地，所述電磁發(fā) 射吸收層包含多個(gè)大致同心的框形區(qū)域?qū)?yīng)于所述天線的部位，且具有無(wú)電磁發(fā)射吸收層 能量相同損失。在這種情況下，相同損失（equal loss)意指電磁能量的損失，這不僅是因 為電磁能量被發(fā)射。所述損失包括如能量轉(zhuǎn)換為熱能。
[0074] 在某些實(shí)施例中，所述電磁發(fā)射吸收層是由多個(gè)區(qū)域組成。在某些實(shí)施例中，所述 電磁發(fā)射吸收層的組成不同（例如一連續(xù)單層或多個(gè)非同心形或部分），但作為組成其具 有（或分成）多個(gè)同心框形區(qū)域。有時(shí)一個(gè)或以上的同心框形區(qū)域可包含或包括一個(gè)或以 上區(qū)域，其缺少所述電磁發(fā)射吸收層。
[0075] 這些形成使每一同心框形區(qū)域具有一電磁發(fā)射吸收系數(shù)，其其他任一所述多個(gè)同 心框形所包圍的區(qū)域。
[0076] 在某些實(shí)施例中，所述同心框形區(qū)域具有一依照所述天線臂的輪廓的形狀。例如， 在一圓形天線中，所述框形區(qū)域可以是圓形，當(dāng)在一方形天線中，所述框形區(qū)域可為方形。 [0077] 在某些實(shí)施例中，為了提高如上述逐漸增加所述電磁發(fā)射吸收系數(shù)，所述電磁發(fā) 射吸收層可被成形，使所述吸收材料的量從所述幾何中心及/或饋電點(diǎn)及/或所述天線的 對(duì)準(zhǔn)線相隔一距離的函數(shù)而增加。另外或可替換地，所述吸收材料的濃度及/或密度從所 述幾何中心及/或饋電點(diǎn)及/或所述天線的對(duì)準(zhǔn)線相隔一距離的函數(shù)而增加。另外或可替 換地，所述吸收材料的電磁發(fā)射吸收系數(shù)被使用在所述電磁發(fā)射吸收層，從所述幾何中心 及/或饋電點(diǎn)及/或所述天線的對(duì)準(zhǔn)線相隔一距離的函數(shù)而改變。另外或可替換地，所述螺 旋天線的導(dǎo)電組件的寬度或密度從所述幾何中心及/或饋電點(diǎn)相隔的一距離的函數(shù)改變。
[0078] 本發(fā)明至少一實(shí)施例在詳細(xì)說(shuō)明之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不被本文中的結(jié)構(gòu) 細(xì)節(jié)及組件的配置及/或一些描述的設(shè)置方法及/或【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】及/或?qū)嵤├拗?。本發(fā) 明能夠以各種方式中在其他實(shí)施例或?qū)嵤┗蜻M(jìn)行。
[0079] 請(qǐng)參閱圖IA至1F，是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的一電磁探針90的上視 圖、剖視圖及四個(gè)不同的截面圖，具有一平面或非平面的螺旋天線導(dǎo)體91，一電磁 (electromagnetic, EM)發(fā)射吸收層92,沿著所述天線導(dǎo)體91的至少一部分被安裝，及多個(gè) 大致同心的框形區(qū)域93,其具有不同電磁發(fā)射吸收系數(shù)，任選地，根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例圍 繞的一部分95是無(wú)電磁發(fā)射吸收層或包含一具有電磁吸收度低的材料。任選地，所述電磁 能量的衰減是利用一電磁發(fā)射吸收層而不包含或集成組件組成。
[0080] 所述電磁發(fā)射吸收層92可為連續(xù)及/或非連續(xù)，使所述大致同心的框形區(qū)域93 可被直接分離及/或連續(xù)。如圖IA所示，所述示例的平面螺旋天線具有一天線導(dǎo)體91。 每一所述多個(gè)同心框形區(qū)域93通過(guò)通過(guò)刻度色調(diào)及邊界在兩者之間的用虛線描繪在圖IA 中。所述發(fā)射吸收系數(shù)的水平被列舉，通過(guò)這一系列的刻度色調(diào)范圍從白色到暗灰色（深 色調(diào)描繪較高的發(fā)射吸收水平）。
[0081] 請(qǐng)參閱圖IB所示，為同心框形區(qū)域的一實(shí)施例。在某些實(shí)施例中，所述區(qū)域包含 天線導(dǎo)體91或其中的一部分，及其他未知的。如圖IB所示，所述區(qū)域具有一給定的空間。 所述空間可向上或向下延伸及/或穿過(guò)所述天線導(dǎo)體91。所述框形區(qū)域的特性通過(guò)所占的 長(zhǎng)度而被表現(xiàn)，在每一區(qū)域沿著圖IB的截面A-B所示，以及在某些實(shí)施例中，此長(zhǎng)度與多個(gè) 或所以框形區(qū)域相同。
[0082] 簡(jiǎn)單而言，一電磁發(fā)射吸收系數(shù)可稱為一吸收系數(shù)。所述吸收系數(shù)是一數(shù)量，其表 征為一電磁發(fā)射吸收層或其中的部分可能被消減通過(guò)熱轉(zhuǎn)換的相互作用的電磁能量的程 度。較大的吸收系數(shù)意指所述能量被衰減至一較大的程度，因?yàn)榕c所述層作用，及較小的吸 收系數(shù)意指所述層衰減所述電磁能量至一較小的程度（如果有的話）。所述吸收系數(shù)被選 擇測(cè)量所述天線導(dǎo)體的往復(fù)量（如長(zhǎng)度）為使用單位，其被曝露在所述電磁吸收層。在某 些實(shí)施例中，沿著一天線在一給定點(diǎn)，所述電磁發(fā)射吸收層的發(fā)射吸收系數(shù)是沿著與所述 點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的一有效周邊的電磁發(fā)射吸收層的量的一函數(shù)。例如圖7A及7B，將進(jìn)一步解釋如 下。
[0083] 由于所述螺旋天線的每一發(fā)射頻率具有自對(duì)準(zhǔn)線的有效發(fā)射半徑，對(duì)于每一頻率 的整體有效吸收是不同的，且為吸收從所述饋電點(diǎn)至所述發(fā)射有效半徑沿著所述導(dǎo)電臂的 積分，這相當(dāng)于吸收系數(shù)從所述饋電半徑至所述頻率的有效發(fā)射半徑的積分。
[0084] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層包含材料，例如鐵磁材料（ferromagnetic material)具有高磁導(dǎo)率的損耗角正切（tan δ = μ " /μ '），損耗磁場(chǎng)至一程度，所述程度 與所述電磁能量被曝露在電磁發(fā)射吸收層成正比。
[0085] 任選地，通過(guò)一電磁發(fā)射吸收層的所述電磁能量的衰減可利用所使用具有不同電 磁特性的材料（如不同磁導(dǎo)率的損耗角正切）來(lái)控制，可通過(guò)改變量及/或在電磁發(fā)射吸 收層中的材料濃度及/或利用所述電磁發(fā)射吸收層改變所述天線的覆蓋范圍（例如使用 不連續(xù)或空間）。要注意的是，對(duì)于電磁能量所給定的一頻率，不連續(xù)明顯小于所述波長(zhǎng) (〈0. 25 λ或〈〇. 1 λ )，且可沿著所述能量的傳播路徑被使用。在這種情況下，所述不連續(xù)性 具有一些微的效果，且僅聚會(huì)材料具有效果。在某些實(shí)施例中，對(duì)于所述能量有多個(gè)傳播路 徑，不連續(xù)在所有傳播路徑中可被選擇明顯小于所述波長(zhǎng)，如果具有很少或幾乎沒(méi)有的效 果。
[0086] 此外或任選地，所述衰減可通過(guò)選擇沿著天線的所述電磁發(fā)射吸收層的位置而被 控制。例如，在一螺旋天線具有多個(gè)臂，相同材料放置在所述天線的兩臂之間比放置在所述 天線平面的上方或下方，可能在電磁能量上具有較大的效果。
[0087] 所述電磁發(fā)射吸收層92設(shè)置在接近或接觸所述天線導(dǎo)體91。如圖IC至IF所示， 實(shí)施例提供電磁發(fā)射吸收層的定位，其繪示通過(guò)所述電磁發(fā)射吸收層92的選擇截面Α-Β。
[0088] 如圖IC所示，電磁發(fā)射吸收層92沿著一平面天線的正面或背面設(shè)置，所述天線具 有一天線導(dǎo)體91。所述正面是垂直面對(duì)發(fā)射及/或接收的主要方向。例如，所述螺旋天線 的發(fā)射導(dǎo)體組件的正面至少被部分覆蓋，涂覆，膠帶黏合或附著在所述電磁發(fā)射吸收層92。 如圖IC所示，所述天線的正面及背面兩者皆由所述電磁發(fā)射吸收層92覆蓋。如圖IB及IC 所示，所述電磁發(fā)射吸收層92具有電磁發(fā)射吸收層的漸變組成或設(shè)置在其中的電磁吸收 材料，如電磁發(fā)射吸收層92的漸變陰影。如圖ID所示，為另一截面，其中所述天線導(dǎo)體91 是通過(guò)夾持或嵌入至所述電磁發(fā)射吸收層92中。
[0089] 如圖ID所示，所述電磁發(fā)射吸收層92具有一電磁發(fā)射吸收層的漸變組成或電磁 吸收材料。相反的，如圖IE所示的截面為在所述電磁發(fā)射吸收層92中的電磁發(fā)射吸收層 的分層型態(tài)。在這個(gè)實(shí)施例中，所顯示的同心框形區(qū)域93B中所述電磁發(fā)射吸收層的截面 中，而同心框形區(qū)域93B部分缺少電磁發(fā)射吸收層，且最內(nèi)部的同心框形區(qū)域93C具有至少 三個(gè)的數(shù)量。所述三區(qū)域由虛線分隔開(kāi)。在某些實(shí)施例中，不立即，同心框形區(qū)域與包含在 所述電磁發(fā)射層的各層重合。
[0090] 最后，如圖1所示，為一具有一天線導(dǎo)體91的螺旋天線的截面圖。在本實(shí)施例中， 所述電磁發(fā)射吸收層92包含可選擇將電磁發(fā)射吸收層嵌入所述兩天線臂之間。所述電磁 發(fā)射吸收層被設(shè)置，以便如果所述螺旋天線的天線臂（如導(dǎo)電臂）有相等于臂部的固定厚 度，有相等的能量損失而不受所述電磁發(fā)射吸收層92影響。
[0091] 所述電磁發(fā)射吸收層92任選地由一電磁吸收材料制作而成。進(jìn)一步描述如下，所 述電磁吸收材料任選地分布在所述電磁發(fā)射吸收層92,使所述所述同心框形區(qū)域93的吸 收系數(shù)增加，從所述天線的對(duì)準(zhǔn)線移動(dòng)遠(yuǎn)離時(shí)，其沿著所述天線的A-B截面。
[0092] 任選地，所述電磁吸收材料包含的材料具有電磁能量及電流的損耗，例如一種或 多種材料，如愛(ài)默生（Emerson)的ECCOSORB?材料以及Cuming?，其具有透氣性損耗 角正切（tan δ = μ " / μ '）>〇· 01，>〇· l〇r>〇. 3or>0. 6,其中μ "表示的磁導(dǎo)率的虛數(shù)部 分及μ'表示磁導(dǎo)率的實(shí)數(shù)部分，在頻率為100兆赫至5千兆赫的范圍的全部或一些，例如 1千兆赫及/或2千兆赫及/或介電常數(shù)的損耗角正切（tanS = ε" /ε'）>〇. 〇l，>〇. 1 或>0.3或>0.6,其中ε "表示介電常數(shù)的虛數(shù)部分及ε'表示介電常數(shù)的實(shí)數(shù)部分，在頻 率為100兆赫至5千兆赫的范圍的全部或一些，例如1千兆赫及/或2千兆赫。其中，所述 電磁吸收材料的特征μ '在1至30之間，例如約為20,及/或μ "在1至30之間，例如約 為6至15之間的范圍，及/或特征ε '在2至60的范圍之間，例如8至30的范圍，及/或 ε "在1至30的范圍之間，例如為5至10。在頻率為100兆赫至5千兆赫的范圍的全部或 一些，例如在8 ε ε ε〇0兆赫至3.6千兆赫之間的范圍。在某些實(shí)施例中，所述電磁吸收材 料包含根據(jù)所述電磁能量的頻率所選的一材料，其可被影響。在某些實(shí)施例中的一載體，如 硅或其他聚合物材料，可與一種或多種下列物質(zhì)混合：鐵磁性材料，具有不同的介電性能的 材料，如液體，氧化金屬，電阻導(dǎo)體，所述混合可具有不同的電磁特性，例如不同的吸收系數(shù) 通過(guò)從對(duì)準(zhǔn)線相隔不同的距離有電磁系數(shù)的連續(xù)變化。任選地，所述電磁吸收材料被選為 在頻率在最佳衰減電磁能量，其是由所述天線的所述外部發(fā)送。例如，這可能是所述螺旋天 線的周邊的部分，其橫跨所述天線的全部表面區(qū)域的64%或以下。或甚至所述表面的36% 或以下，或所述發(fā)射表面區(qū)域的19%或以下。在一圓形螺旋天線中，例如一圓形天線的半徑 的外部40 %，或一圓形天線的半徑的外部20 %或甚至外部10 %或以下。
[0093] 任選地，如圖IF的實(shí)施例所示，所述電磁發(fā)射吸收層92在所述天線的天線導(dǎo)體91 的所述平面填滿空間。例如在所述導(dǎo)電組件之間的空隙，例如臂。任選地，所述電磁發(fā)射吸 收層92在所述天線的導(dǎo)線的平面及一接地平面之間填充一空間。在某些實(shí)施例中，所述天 線具有一單一導(dǎo)電線，例如單一臂的螺旋天線，其具有一接地平面而有一圓形或矩形導(dǎo)體 平行所述接地平面。所述線被視為如一微帶線，其中所述螺旋導(dǎo)體及所述接地平面由一基 板分隔開(kāi)。在這樣的實(shí)施例中，所述電磁發(fā)射吸收層92具有一重要影響，當(dāng)位于所述導(dǎo)電 線及所述接地平面之間。
[0094] 如上所述，所述電磁發(fā)射吸收層92的結(jié)構(gòu)可提供有效的增進(jìn)及在一給定尺寸中 可用的天線頻寬。具體地，它可允許較低的截止頻率而具有改善低頻帶的平滑性，同時(shí)保持 高頻帶的高效能，及從所述低頻帶平滑過(guò)渡到高頻帶，例如更少的缺口，及兩相位平滑的頻 譜特性，及所述天線的振幅響應(yīng)。
[0095] 所述電磁吸收層92可被設(shè)計(jì)為多種配置以達(dá)到不同的效果權(quán)衡。例如，增加被電 磁發(fā)射吸收層92覆蓋的天線區(qū)域及沒(méi)有被覆蓋的天線區(qū)域的比例。增加所述電磁發(fā)射吸 收層92的效果。特別的是，這樣的比例在較低頻率增加了頻率響應(yīng)的平滑度，此外，減少低 截止頻率及改進(jìn)低頻率的圓極化，但在低頻中回報(bào)轉(zhuǎn)換效率。另一方面，在高頻率中，比例 增加會(huì)減少所述傳送效率，目前具有通過(guò)吸收材料覆蓋的發(fā)射區(qū)域。
[0096] 如圖7A及7B所示，在這些圖中的一天線的任一點(diǎn)可具有相關(guān)聯(lián)的有效周邊。在 某些實(shí)施例中，在一給定點(diǎn)的一電磁發(fā)射吸收層的電磁發(fā)射系數(shù)為沿著與所述點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的 有效周邊的電磁發(fā)射吸收層的量的一函數(shù)。在某些實(shí)施例中，在任一同心框形區(qū)域的一電 磁發(fā)射吸收層的所述發(fā)射吸收系數(shù)為沿著與任一區(qū)域相關(guān)聯(lián)的多個(gè)有效周邊的電磁發(fā)射 吸收層的量的積分和的一函數(shù)。在某些實(shí)施例中，一同心框形區(qū)域的一電磁發(fā)射吸收層的 所述發(fā)射吸收系數(shù)為沿著從所述天線的饋電點(diǎn)的全部有效周邊至最遠(yuǎn)離所述饋電點(diǎn)的區(qū) 域的有效周邊的電磁發(fā)射層的量的積分和的一函數(shù)。
[0097] 在某些實(shí)施例中，所述有效周邊可以是一天線的一區(qū)域，所述天線可發(fā)送一給定 頻率或頻率的頻寬在最大或接近最大效益。在一螺旋天線中，所述活動(dòng)區(qū)（active region) 是從所述饋電點(diǎn)至所述天線上的一位置的所述天線的一部分，其中所述螺旋圓周相等于波 長(zhǎng)。在某些實(shí)施例中，這也包含所述螺旋的數(shù)個(gè)部分，其具有多個(gè)不同的半徑，從上述圓周 高達(dá)10%或高達(dá)20%的半徑，如從天線的饋電點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。
[0098] 要注意的是，對(duì)于具有給定頻率的電磁能量，明顯小于所述波長(zhǎng)的不連續(xù) (〈0. 25 λ或〈〇. 1 λ )，可沿著所述能量的一傳播路徑被使用。在這種情況下，不連續(xù)具有一 些微的效果，且僅聚合材料才具有效果。在某些實(shí)施例中，對(duì)于所述能量有多個(gè)傳播路徑， 不連續(xù)可在全部的所述路徑中配置為明顯小于所述波長(zhǎng)，如果具有很少或幾乎沒(méi)有效果。
[0099] 如圖7Α所示的天線探針900,包含一圓形螺旋天線901，其具有附著在其中的電磁 發(fā)射吸收層，如電磁發(fā)射吸收層902。所述天線902具有一截面，跨越點(diǎn)P tl至點(diǎn)Pn而在點(diǎn) 905 (可為饋電點(diǎn)的Ptl，幾何中心及/或天線901的對(duì)準(zhǔn)線），及點(diǎn)Pn在所述電線外部邊緣 上。
[0100] 沿著所述截面的任何一點(diǎn)（如P1及P2)有效周邊（分別為910及920)是從點(diǎn)905 在一固定距離圍繞所述饋電點(diǎn)905。任選地，所述有效周邊包含所述天線的數(shù)個(gè)部分，其具 有一半徑，小于P 1 (或在這情況也可以是P2)至所述天線的數(shù)個(gè)部分的10 %或20 %，具有一 半徑，小于P1 (或P2)的10%或20%。在某些實(shí)施例中，當(dāng)一頻率（或頻率的頻帶）以最高 效率沿著所述截面從兩點(diǎn)（如P 1及P2)之間的多個(gè)區(qū)域被發(fā)送，所述有效周邊可在所述兩 點(diǎn)（例如910及920之間）的有效周邊之間組成整個(gè)天線表面。
[0101] 如圖7B所示的天線探針900'，包含一橢圓螺旋天線90Γ，其具有附著在其中的電 磁發(fā)射吸收層，如電磁發(fā)射吸收層902'。所述天線90Γ跨越點(diǎn)P tl至點(diǎn)Pn而在點(diǎn)905'（可 為饋電點(diǎn)的P〇,幾何中心及/或天線90Γ的對(duì)準(zhǔn)線），及點(diǎn)P n在所述電線外部邊緣上。一 截面上的任何點(diǎn)（如P1及P2所示）所述有效周邊（分別為910'及920'）為一 360°的路 徑，從所述給定點(diǎn)在朝向點(diǎn)905'的截面上沿著一天線臂先向后退。在某些實(shí)施例中，當(dāng)一 頻率（或頻率的頻帶）以最高效率沿著所述截面從兩點(diǎn)（如P 1及P2)之間的多個(gè)區(qū)域被發(fā) 送，所述有效周邊可在所述兩點(diǎn)（例如910及920之間）的有效周邊之間組成整個(gè)天線表 面。
[0102] 根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例中，所述天線為一平面螺旋天線。例如，參考圖2A至2B 所示，為一天線探針300示例的側(cè)視及上視圖，為一圓形螺旋天線，其具有被安裝的一導(dǎo)體 302、305。使其中一側(cè)（如前側(cè)）面對(duì)一電磁發(fā)射吸收層306、301。
[0103] 所述螺旋電磁探針300包含一導(dǎo)體302、305,形成用于作為一單一螺旋臂或多個(gè) 螺旋臂，具有一共源（common source)，有作為饋電點(diǎn)303的功能。所述螺旋探針300可為 一阿基米得（Archimedean)螺旋天線，或任何形狀的等角螺旋天線，其包含例如一方形螺 旋天線，一圓形螺旋天線及一橢圓形螺旋天線。所述螺旋天線導(dǎo)體302、305可為一平面或 形成三維結(jié)構(gòu)，例如一錐形螺旋天線或一喇叭天線，其具有形成在壁面的螺旋，及/或相似 物。任選地，所述螺旋天線導(dǎo)體302、305被印刷在一電介質(zhì)（如圖2A所示作為介電材料層 304)，可選擇一介電常數(shù)及尺寸。一天線可被視為包含兩導(dǎo)體302、305及所述電介質(zhì)材料 304。例如所述電介質(zhì)是由羅杰斯（Rogers) R3010?所制成。
[0104] 在一螺旋天線中，例如圖2B所示，所述內(nèi)部半徑rl是從螺旋的中心測(cè)量到 的第一圈的中心，r2從螺旋的中心測(cè)量到的最外圈的中心。這樣的天線，f lOT = c/ (2Jir2*sqrt(| ε " μ " I))可表示螺旋天線的最低工作頻率的近似值，及fhigh=c/ (2 JIi^sqrt (| ε' μ' I))可以表示最高工作頻率的近似值，其中c表示光速，及ε'，μ' 表示分別在所述螺旋天線的內(nèi)部半徑附近的有效的復(fù)數(shù)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率常數(shù)，及 ε "，μ "分別在所述螺旋天線的外部半徑附近的有效的復(fù)數(shù)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率常數(shù)。在 一 Γθ的座標(biāo)系統(tǒng)中，所述螺旋同時(shí)沿著r軸及Θ軸延長(zhǎng)。
[0105] 如圖2C所示的一螺旋天線100的示例，無(wú)法發(fā)射吸收層，所述圖2C為兩臂的螺旋 天線100,所述天線100的一饋電點(diǎn)101在所述結(jié)構(gòu)的幾何中心，其中所述電磁能量沿著導(dǎo) 電臂102、103傳播。特性半徑104、105分別為rl及r2,及給定所述天線的最高及最低特征 頻率。
[0106] 所述螺旋形導(dǎo)體繞組可設(shè)置在非平面的表面（內(nèi)部或外部），例如在一三維（3D) 具有各種形狀及尺寸，例如一圓錐形及一金子塔形，舉例如一螺旋形導(dǎo)體繞組具有來(lái)自ETS LINDGREN?的一圓錐形記錄螺旋天線模塊3102。
[0107] 任選地，所述發(fā)射吸收層306、301(圖2A及圖2B)被設(shè)置，例如壓層，涂層，及/或 其他方式附著至所述螺旋天線302、305。在這種實(shí)施例中，所述發(fā)射吸收層306、301的不同 區(qū)域的介電常數(shù)及磁導(dǎo)率影響在所述天線中電磁能量的傳播方式，例如，在所述螺旋路徑 中，沿著所述螺旋天線302、305的導(dǎo)電傳輸線。在某些實(shí)施例中，所述電磁能量的水平與沿 著所述吸收層306、301的移動(dòng)距離而增加。如上所述的實(shí)施例中，所述吸收層306、301被 設(shè)計(jì)為使所述螺旋的外部繞組利用吸收材料而具有更高的衰減效果。這可以通過(guò)增加電磁 輻射吸收層的總量沿著給定的路徑來(lái)實(shí)施。
[0108] 在某些實(shí)施例中，這至少是通過(guò)增加覆蓋百分比作為移動(dòng)距離的增加來(lái)實(shí)現(xiàn)。在 某些實(shí)施例中，這種效應(yīng)是在所述天線的導(dǎo)電部分沿著一能量傳播路徑進(jìn)行測(cè)量（例如， 沿著所述螺旋天線的一螺旋臂）。在某些實(shí)施例中，放置在與天線截面的第一點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的有 效周邊比放置在與所述截面的第二點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的有效周邊更可達(dá)到具有電磁發(fā)射吸收材料 的較高量。其中所述第二點(diǎn)比所述第一接近所述天線的對(duì)準(zhǔn)線。
[0109] 在某些實(shí)施例中，所述吸收材料的層被配置（例如尺寸及/或形狀及/或沿著所 述天線的分布），當(dāng)同時(shí)考慮所述螺旋天線的其他屬性，在所述天線中會(huì)影響所述電磁能量 的傳播。對(duì)于這樣的例子，包含天線結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)特征（所述天線的導(dǎo)電組件的寬度及/或 密度，這可能會(huì)改變從幾何形狀及/或饋電點(diǎn)相隔一距離的一函數(shù)，例如，在所述天線中， 所述任何相鄰的兩臂之間的距離）。
[0110] 從某些實(shí)施例中，所述材料對(duì)于在傳輸線上的電磁發(fā)射的傳播方向是未知的，所 述傳輸線在線路上沿著所述天線吸收所發(fā)射的至所述發(fā)射路徑的末端，并從末端沿著路徑 返回。從所述天線末端的反射能量可增加發(fā)射，其會(huì)干擾及毀壞所述發(fā)射的發(fā)送，導(dǎo)致為非 光滑頻譜及偏振的行為。由于破壞性干擾的影響較小，在較低頻率反映能源電力的減少可 移動(dòng)低截止頻率至較低頻率。
[0111] 任選地，所述電磁發(fā)射吸收層被定位于如在一個(gè)或以上的最內(nèi)部同心框狀區(qū)域所 述電磁能量的相對(duì)一小部分被吸收，所述發(fā)射的一部分明顯小于所述天線的導(dǎo)電表面的一 部分，這與所述一個(gè)或以上的最內(nèi)部同心框狀區(qū)域相關(guān)聯(lián)。任選地，如一個(gè)或以上的最內(nèi)部 同心框狀區(qū)域與沒(méi)有電磁發(fā)射吸收材料相關(guān)聯(lián)及/或沒(méi)有所述電磁發(fā)射層的部分相關(guān)聯(lián)。 例如，如圖2C所示，從所述螺旋天線92的饋電點(diǎn)101的中心沿著所述線r2延伸（或所述 天線的幾何中心或?qū)?zhǔn)線），并至所述螺旋臂的外部周邊，所述最內(nèi)部同心框狀區(qū)域與所述 半徑（如從點(diǎn)101向外測(cè)量）的最內(nèi)部30%或以上（或甚至50%或70%或以上）相關(guān)聯(lián)。 任選地，所述最內(nèi)部同心框狀區(qū)域可與所述天線導(dǎo)體的表面的最內(nèi)部10%相關(guān)聯(lián)，或與所 述導(dǎo)體的最內(nèi)部25%相關(guān)聯(lián)，或甚至與所述導(dǎo)體的50%相關(guān)聯(lián)。這樣所述最內(nèi)部同心框狀 區(qū)域可配置用于通過(guò)所述電磁發(fā)射吸收層吸收所述電磁發(fā)射的總量的5%或以下的吸收， 或所述電磁發(fā)射小于10%或以下，或電磁發(fā)射的25%或以下，如表1所述。
[0112] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種用于監(jiān)測(cè)至少一生物組織的電磁探針，其特征在于：所述電磁探針包含： 一螺旋天線；及 一電磁發(fā)射吸收層，沿著所述天線安裝； 其中所述電磁發(fā)射吸收層具有多個(gè)大致同心的框形區(qū)域?qū)?yīng)于所述螺旋天線具有天 線導(dǎo)體的相等表面的多個(gè)部位，任一所述多個(gè)同心框形區(qū)域具有一電磁發(fā)射吸收系數(shù)大于 其他任一所述多個(gè)同心框形所包圍的區(qū)域。
2. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述螺旋天線是一種寬帶天線。
3. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述螺旋天線是一種多頻天線。
4. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：一給定框形區(qū)域的電磁發(fā)射吸收系數(shù) 是所述電磁發(fā)射吸收層沿著與所述框形區(qū)域相關(guān)的有效周邊的量的積分和的函數(shù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射層與所述天線的一導(dǎo)電 組件安裝在一共同平面。
6. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射層被定位以抑制電磁電 流。
7. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域包含至 少三個(gè)大致同心的框形區(qū)域。
8. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁探針是具有多個(gè)相似電磁探 針的一電磁探針的一部分。
9. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域選擇與 所述螺旋天線的外形相匹配。
10. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域建構(gòu)基 本上不具有電磁發(fā)射吸收層的一形狀。
11. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：在所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域中， 一發(fā)射吸收材料的密度及濃度的至少一個(gè)從所述電磁發(fā)射吸收層的一外周緣向所述電磁 發(fā)射吸收層的一中心點(diǎn)遞減。
12. 如權(quán)利要求11所述的電磁探針，其特征在于：所述中心點(diǎn)與所述天線的一對(duì)準(zhǔn)線 重合。
13. 如權(quán)利要求11所述的電磁探針，其特征在于：所述中心點(diǎn)與所述天線的一饋電點(diǎn) 重合。
14. 如權(quán)利要求11所述的電磁探針，其特征在于：所述中心點(diǎn)與所述天線的一幾何中 心重合。
15. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：在所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域中， 一發(fā)射吸收材料的厚度從所述電磁發(fā)射吸收層的一外周緣朝向所述電磁發(fā)射吸收層的一 中心點(diǎn)遞減。
16. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：在所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域中， 具有一第一電磁發(fā)射吸收系數(shù)的一電磁發(fā)射吸收材料及具有第二電磁發(fā)射吸收系數(shù)的另 一材料之間的比例從所述電磁發(fā)射吸收層的一外周緣朝向所述電磁發(fā)射吸收層的一中心 點(diǎn)遞減。
17. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域的至少 一部分包含：由一發(fā)射吸收材料制成的一第一同心框形區(qū)域段及由一下列群組中的一構(gòu)件 所制成的一第二同心框形區(qū)域段，所述群組包含：具有一低于所述發(fā)射吸收材料的發(fā)射吸 收系數(shù)的另一發(fā)射吸收材料，及不具有發(fā)射吸收材料的又一發(fā)射吸收材料。
18. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：對(duì)于位在100兆赫及5千兆赫之間的 范圍內(nèi)的至少部分頻率來(lái)說(shuō)，所述電磁發(fā)射吸收層在一實(shí)數(shù)導(dǎo)磁率及一虛數(shù)導(dǎo)磁率之間具 有至少為0.01的比例。
19. 如權(quán)利要求18所述的電磁探針，其特征在于：所述比例至少為0. 1。
20. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：對(duì)于位在100兆赫及5千兆赫之間的 范圍內(nèi)的至少部分頻率來(lái)說(shuō)，所述電磁發(fā)射吸收層在一虛數(shù)導(dǎo)電率及一實(shí)數(shù)導(dǎo)電率之間具 有至少為0.01的比例。
21. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述天線為喇叭狀或圓錐形的天線， 其中所述電磁發(fā)射吸收層涂覆在所述天線的多個(gè)內(nèi)表面，且所述發(fā)射吸收系數(shù)隨著與所述 天線的一饋電點(diǎn)相隔的距離的一函數(shù)而增加。
22. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層包圍所述電磁天 線的一饋電點(diǎn)。
23. 如權(quán)利要求22所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層包含至少一齒 狀邊緣，其具有指向所述饋電的尖端。
24. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁吸收層具有一電磁吸收層大 致平行于所述電磁天線的一平面。
25. 如權(quán)利要求24所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層具有一星形缺 口部，其具有一幾何中心與所述螺旋天線的一對(duì)準(zhǔn)線重合。
26. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層包含多個(gè)不同的 吸收材料，其具有多個(gè)不同的電磁發(fā)射系數(shù)，且分布在所述多個(gè)大致同心的框形區(qū)域。
27. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層被配置成，與所 述天線導(dǎo)體的表面最內(nèi)部的10%或以上相關(guān)聯(lián)的最內(nèi)部同心的框形區(qū)域僅吸收由所述電 磁發(fā)射吸收層吸收的電磁發(fā)射的總量的5 %或以下。
28. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層被配置成，與所 述天線導(dǎo)體的表面最內(nèi)部的25%或以上相關(guān)聯(lián)的最內(nèi)部的同心框形區(qū)域僅吸收由所述電 磁發(fā)射吸收層吸收的電磁發(fā)射的總量的10 %或以下。
29. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層被配置成，與所 述天線導(dǎo)體的表面最內(nèi)部的50%或以上相關(guān)聯(lián)的最內(nèi)部的同心框形區(qū)域僅吸收由所述電 磁發(fā)射吸收層吸收的電磁發(fā)射的總量的25 %或以下。
30. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層被配置成，與所 述天線導(dǎo)體的表面最內(nèi)部的50%或以上相關(guān)聯(lián)的最內(nèi)部的同心框形區(qū)域僅吸收由所述電 磁發(fā)射吸收層吸收的電磁發(fā)射的總量的10 %或以下。
31. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層被配置成，與所 述天線導(dǎo)體的表面最內(nèi)部的50%或以上相關(guān)聯(lián)的最內(nèi)部的同心框形區(qū)域僅吸收由所述電 磁發(fā)射吸收層吸收的電磁發(fā)射的總量的5 %或以下。
32. 如權(quán)利要求31所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收是相對(duì)于電磁發(fā) 射頻率進(jìn)行測(cè)量，所述電磁發(fā)射從所述天線的最外部同心的框形區(qū)域橫跨所述天線導(dǎo)體的 表面區(qū)域與所述同心框形區(qū)域相關(guān)的最外部的64%或以下的位置處發(fā)射最具效率。
33. 如權(quán)利要求31所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收是相對(duì)于電磁發(fā) 射頻率進(jìn)行測(cè)量，所述電磁發(fā)射從所述天線的最外部同心的框形區(qū)域橫跨所述天線導(dǎo)體的 表面區(qū)域與所述同心框形區(qū)域相關(guān)的最外部的36%或以下的位置處發(fā)射最具效率。
34. -種具有多個(gè)電磁探針的天線陣列，其特征在于：任一所述電磁探針的定義如權(quán) 利要求1所述。
35. 如權(quán)利要求34所述的天線陣列，其特征在于：所述多個(gè)電磁探針中的至少兩個(gè)的 電磁發(fā)射吸收層是一單一連續(xù)層的一部分。
36. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁探針還包含： 一杯形室，具有一開(kāi)口及一內(nèi)部空間； 一環(huán)狀凸緣，大致圍繞所述杯形室且鄰近所述開(kāi)口；及 至少一材料層，用于吸收電磁發(fā)射，至少涂布在所述環(huán)狀凸緣的一部分及所述杯形室 的外表面的一部分的至少一個(gè)上。
37. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層被包含在一連續(xù) 層中。
38. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層為多層結(jié)構(gòu)。
39. 如權(quán)利要求1所述的電磁探針，其特征在于：所述電磁發(fā)射吸收層區(qū)分為多個(gè)區(qū) 段。
40. -種生產(chǎn)用于監(jiān)測(cè)至少一生物組織的電磁探針的方法，其特征在于：所述方法包 含步驟： 提供一螺旋天線，其具有至少一導(dǎo)電臂；及 將一電磁發(fā)射吸收材料的至少一層涂布在所述天線上，使其被涂布一次后，所述層具 有多個(gè)大致同心的框形區(qū)域，其對(duì)應(yīng)于所述螺旋天線具有所述導(dǎo)電臂相同表面區(qū)域的一部 分，每一所述多個(gè)同心的框形區(qū)域具有一電磁發(fā)射吸收系數(shù)大于其所包圍的其他任一所述 多個(gè)同心的框形區(qū)域。
41. 一種監(jiān)測(cè)至少一生物組織的方法，其特征在于：所述方法包含步驟： 提供電磁探針，其包含具有至少一導(dǎo)電臂的螺旋天線，并執(zhí)行發(fā)射及獲取電磁發(fā)射的 至少一個(gè)，所述天線具有沿著所述天線安裝的一電磁發(fā)射吸收層，其中所述電磁發(fā)射吸收 層具有多個(gè)大致同心的框形區(qū)域，其對(duì)應(yīng)于所述螺旋天線具有所述至少一導(dǎo)電臂相同表面 區(qū)域的多個(gè)部分，每一所述多個(gè)同心的框形區(qū)域具有一電磁發(fā)射吸收系數(shù)大于其所包圍的 其他任一所述多個(gè)同心的框形區(qū)域；及 將所述電磁探針附加至一監(jiān)測(cè)對(duì)象。
【文檔編號(hào)】H01Q1/38GK104271039SQ201380012620
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月5日
【發(fā)明者】阿米爾·薩羅卡, 列昂尼德·佛新, 伊夫塔曲·巴拉許, 本雅明·阿爾莫格, 塔爾·列維 申請(qǐng)人:明智醫(yī)療創(chuàng)新有限公司