[发明专利]一种毫米波心率监测装置

说明书

本发明公开一种毫米波心率监测装置，包括电源模块、毫米波心率监测模块、方向回溯天线阵列模块；所述的电源模块为毫米波心率监测模块提供能量，所述的毫米波心率监测模块发射毫米波信号并接收来自方向回溯天线阵列增强的回波信号处理并显示，所述的方向回溯天线阵列模块接收毫米波心率监测模块发射的毫米波信号并自动跟踪。本发明采用的方向回溯天线阵列模块实现对毫米波回波信号的增强，改善现有心率监测精度低及距离短等问题，同时能够良好适应人体组织环境，为未来实现高性能毫米波心率监测奠定基础。

技术领域

本发明涉及毫米波心率监测领域，尤其涉及一种毫米波心率监测装置。

背景技术

近些年来，随着毫米波在医疗领域应用的普及，其在人体心率监测方面的技术也日趋成熟。对于传统的腕带式及表贴接触式传感器、电极测量方法而言，由于体积以及测量方式极大地限制了其应用范围，同时也存在与人体极大地依附关系，当使用者没有佩戴或者忘记佩戴的时候，系统便无法完成监测；而对于毫米波心率监测方式而言，Ren L,Koo YS,Wang H,et al.在文献“Noncontact multiple heartbeats detection and subjectlocalization using UWB impulse Doppler radar[J].”(IEEE Microwave and WirelessComponents Letters,2015,25(10):690-692.)中虽然能够通过非接触式完成心率的监测，具备较高的灵活性，但随着与被监测者距离的增加，毫米波的路径损耗等也愈发严重从而使得监测精度下降，而采用过高的发射功率在增加系统设计难度的同时则会产生安全问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明基于毫米波心率监测方法提供了一种结构简单、检测精度高、距离长、成本低以及制造方法简单的毫米波心率监测装置。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案如下：

一种毫米波心率监测装置，包括电源模块1、毫米波心率监测模块2、方向回溯天线阵列模块3；所述的电源模块1为毫米波心率监测模块2提供能量，所述的毫米波心率监测模块2发射毫米波信号并接收来自方向回溯天线阵列3增强的回波信号处理并显示，所述的方向回溯天线阵列模块3接收毫米波心率监测模块2发射的毫米波信号并自动跟踪。

进一步地，所述的电源模块1为直流电源。

进一步地，所述的毫米波心率监测模块2包括信号发射模块21、信号接收模块22、数据处理模块23、显示模块24。

进一步地，所述的毫米波心率监测模块2的工作频率与方向回溯天线阵列模块3工作频率相同。

进一步地，所述的方向回溯天线阵列模块3包括天线阵列31、人体组织32，天线阵列31可以为微带天线阵列。

进一步地，所述的天线阵列包括四个子列，整体阵列由4个第一导体层、4个第一介质层、4个第二导体层、4个粘合层、4个第二介质层、第4个地三导体层联合而成。

进一步地，所述的子列，包括第一导体层、第一介质层、第二导体层、粘合层、第二介质层、第三导体层；其中第一导体层位于第一介质层之上，第二导体层位于第一介质层之下，粘合层位于第二导体层与第二介质层之间，第三导体层位于第二介质层之下。

进一步地，所述的子列，所述的第一导体层包括第一矩形微带贴片天线单元、第二矩形微带贴片天线单元、第三矩形微带贴片天线单元、第四矩形微带贴片天线单元，所有单元均采用金属化结构。

进一步地，所述的子列，所述的第二导体层呈长方体形形状且全部采用金属化结构，在该层上开有第一矩形耦合缝隙、第二矩形耦合缝隙、第三矩形耦合缝隙、第四矩形耦合缝隙。