[发明专利]一种毫米波体温测温仪

说明书

本发明公开了一种毫米波体温测温仪，由具有内参考源及魔T结构的毫米波天线、毫米波前端模块、信号处理模块构成。本发明采用毫米波Ka波段实现非接触人体表皮下测温，采用具有内参考源及魔T结构的毫米波天线和复相关接收机结构实现人体表皮下非接触测温，减小了环境噪声和系统噪声对被测信号影响，提高了测温灵敏度。同时，本发明采用特定校准方法，实现测温仪对人体测温高精度定标。相较于现有非接触式红外测温仪，本发明利用毫米波波段人体热辐射进行检测测温，具有穿透衣物直达皮下测温的检测性能，且有更好的测温线性度和更高的测量精度，能够满足医疗临床快速、准确、高效的体温检测应用需求。

技术领域

本发明涉及毫米波辐射计技术领域，具体涉及一种毫米波体温测温仪。

背景技术

体温是人体健康的重要体征指标之一，体温的变化反映了人体体征病变程度。对于 危重病人而言，体温增高可以使机体代谢率增高，耗氧增加，呼吸加深加快，导致呼吸疲劳、衰竭。监测人体皮下温度的实时变化有利于综合评定和分析病情，了解人体病情 的危重程度。目前，医院对病患的体温测量主要使用传统的水银温度计、电子温度计或 红外测温仪。水银温度计一般置于腋下测量，虽然精度较高，造价低廉，但缺点是必须 接触测量，且测量速度缓慢，读数也不方便，更为严重的是一旦水银温度计折断泄漏将 对人体和环境产生危害。电子温度计不含水银，测量时间较短，读数方便，能记忆并有 蜂鸣提示的优点，但是其测量精度相比水银温度计较低。

红外测温是一种非接触测量体表温度的测量技术，具有测温速度快，灵敏度高的特 点，适用于检疫防控管理的快速测温需求。目前非接触式人体体温快速检测方法主要是采用红外检测技术，其应用产品形式分为红外体温枪及红外热成像体温测试系统。然而，由于红外检测技术有局限性，其应用缺陷主要表现为如下几点：(1)红外体温无法实 现“穿透式”检测。由于红外光本身不能穿透被测人员的衣物或口罩、帽子之类纺织物 品，所以红外体温枪仅能测量被测人员裸露的表皮温度。(2)红外体温难以实现高精 度检测。人体体温从33～43度约有10度的分布范围，人体红外辐射功率与人体温度二 者在这个范围内呈现出非线性关系，即使在使用标准黑体频繁校准的条件下，也仅能获 得大约正负0.3度的实际测温精度，难以达到医疗防疫及临床诊断所要求的正负0.1度 高精度的检测要求。(3)红外体温检测产品容易受到使用环境影响。为了达到要求的 测量精度，红外体温测量仪对于被测物体所处光环境有较高要求，测试环境必须避免强 光、逆光或反光等，限制了红外体温检测产品应用。

本发明基于毫米波波段人体热辐射的原理进行体温检测测量的设备，相比于红外测 温方式具有穿透人体穿戴的纺织物品、对应用环境要求更宽泛以及精度高的优点，从原理上讲是红外测温的换代技术产品。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种毫米波体温测温仪， 采用毫米波Ka波段，以及具有内参考源及魔T结构的毫米波天线和复相关接收机结构，减小环境噪声和系统噪声对被测信号的影响；采用特定的温度测量定标方法，实现对人 体体温的高精度测量。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术实现方案：一种毫米波体温测温仪的 主体由具有内参考源及魔T结构的毫米波天线、毫米波前端模块、信号处理模块构成。本发明的测量方式为非接触测温，采用毫米波Ka波段透过衣物直达人体表皮皮下，采用 具有内参考源及魔T结构的毫米波天线和复相关接收机结构，实现高精度测温。本发明采 用了特定的定标方法，实现了对测温仪的高精度温度测量定标。

具有内参考源及魔T结构的毫米波天线由喇叭天线、魔T和装有测温传感器的参考负 载组成。喇叭天线用于接收人体毫米波热辐射信号，测温传感器用于测量参考负载的物理温度。魔T将所接收人体毫米波热辐射与参考负载热噪声信号混合，输出此二者电压 相加和相减的两路信号，并传至后面的两路毫米波前端模块。