[发明专利]一种用于细胞实验的宽带电磁辐射装置

说明书

本发明公开了一种用于细胞实验的宽带电磁辐射装置，属于细胞电磁辐射实验技术领域。所述宽带电磁辐射装置包括：矩形同轴腔体，射频连接器，锥形过渡结构用以连接尺寸相差较大的矩形同轴腔体和射频连接器，内导体平板结构用以放置活体细胞培养皿，介质支撑结构用以支撑和固定内导体平板结构。本发明提供的宽带电磁辐射实验装置是利用矩形同轴腔体作为电磁波的载体，其产生的电磁场分布均匀，能够提供DC‑6GHz的宽带电磁辐射场，具有很好的宽带特性；实验装置便于拆卸和加工，实验空间较大利于细胞实验，提高了实验的可行性。

技术领域

本发明涉及一种用于细胞实验的宽带电磁辐射装置，属于细胞电磁辐射实验技术领域。

背景技术

近年来，随着移动通信的发展，对各种电磁器件的工作频率范围的要求逐渐加宽；同时不同频率的电磁波对人体的影响引起了极大关注。为了实现覆盖较宽的通信频率范围，研究DC-6GHz宽频带范围内电磁辐照对细胞的影响，实现宽带同轴电磁辐射实验装置的设计是非常有意义的。

为此，现有技术提供了硬件软件相结合的方式组成电磁辐照装置，DC-3GHz宽频电磁辐射腔，TEM小室、GTEM小室、矩形波导辐照系统、贴片天线等结构，但仍有很多问题需要解决，其中包括电磁环境模拟程度不高并不能完全模拟空间的电磁环境，频带范围较窄不能满足越来越宽的频带需求等。总之现有的细胞电磁辐射实验装置的适用性较差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于细胞实验的宽带电磁辐射装置。其利用电磁波在同轴以及过渡段中的传播来模拟真实的均匀的电磁场，并具有足够的实验空间放置细胞培养皿进行实验，以解决现有技术不能很好的模拟真实电磁场，造成对实验结果不准确的问题。

本发明提供一种用于细胞实验的宽带电磁辐射装置，所述宽带电磁辐射装置包括矩形同轴腔体、锥形过渡结构和射频连接器，矩形同轴腔体相对的两面分别与锥形过渡结构的底面连接，锥形过渡结构的顶端与射频连接器的尾部连接，射频连接器的头部与信号源连接，矩形同轴腔体与锥形过渡结构之间连接的面为介质支撑结构，介质支撑结构上设有若干凹槽，凹槽位于两个介质支撑结构相对的面上，宽带电磁辐射装置内部设有平板结构，平板结构的长边的两端分别与射频连接器连接，平板结构的短边长度小于宽带电磁辐射装置内径。

进一步地，上述技术方案中，所述射频连接器的头部为N型接头。

进一步地，上述技术方案中，所述锥形过渡结构的阻值和射频连接器的阻值均为50欧姆。

进一步地，上述技术方案中，所述介质支撑结构的材质为介电常数小于2的材料。

进一步地，上述技术方案中，介电常数小于2的材料包括聚四氟乙烯(介电常数ε_r＝2.1)、罗杰斯板材(介电常数ε_r＝1.96)。

进一步地，上述技术方案中，所述矩形同轴腔体任一横切面所在的平面内，所述矩形同轴腔的内径与平板结构短板长度的比值为2.3。

进一步地，上述技术方案中，所述锥形过渡结构的顶角为11-16度。

发明有益效果

本发明的用于细胞实验的宽带电磁辐射装置，通过采用矩形同轴和锥形过渡而组装成的腔体结构，实验空间大，便于拆卸、方便实验，进一步扩大了电磁辐射实验装置的频率适用范围和实验的方便性。

本发明的宽带电磁辐射装置，将内导体设置为一平板结构，可以更大地提供实验空间，更好地进行实验装置的匹配，增加了内部模拟电磁场的均匀性和稳定性。

本发明的宽带电磁辐射装置，用于模拟电磁场频率的范围是DC-6GHz，频带范围较宽，与现有技术所提供的频率范围相比，本发明的宽带电磁辐射实验装置能够适用覆盖目前所有频率范围内的电磁辐射实验，具有很强的适用性。