способ определения биологически активных радиочастот для лечения мастита у коров

Формула изобретения

Способ определения биологически активных радиочастот для лечения мастита у коров, включающий воздействие потоком электромагнитного поля КВЧ на область вымени с дополнительным воздействием на данную область электромагнитного поля и регистрацию отраженного потока электромагнитного поля КВЧ, отличающийся тем, что в качестве дополнительного электромагнитного воздействия используют электромагнитное поле звуковой частоты, отраженный поток электромагнитного поля КВЧ регистрируют рупорным излучателем с круговой поляризацией, после чего определяют фазочастотную характеристику этого сигнала и по наличию излома на ней судят о значении биологически активной радиочастоты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ветеринарии и может быть использовано для определения биологически активных радиочастот при лечении мастита у коров.

Известно, что для поиска биологически активных радиочастот исследуемый биологический объект облучается электромагнитным полем фиксированной частоты с последующим анализом этого результата. Однако такой метод имеет недостаточную надежность обнаружения биологически активных радиочастот, так как в биологическом объекте необходимо возбуждать напряженность электрического поля, существенно зависящую от геометрических размеров объекта.

Наиболее близким по техническому решению к предполагаемому изобретению является способ поиска биологически активных радиочастот.

Для определения резонансных свойств биологической среды в течение длительного времени облучают биологический объект сначала одним типом волны КВЧ излучения, а затем, периодически просвечивают биологический объект то одним, то другим типами волн. Данный метод весьма трудоемок, так как требует анализа пространственного трехмерного распределения напряженности электрического поля.

Осуществление такого способа связано также с большими сложностями, так как необходимо проводить координатное исследование трехмерного распределения электромагнитного поля, которое зависит от геометрии биологического объекта и, кроме того, для определения биологически активных радиочастот при лечении мастита у коров такой способ не дает достаточно надежных результатов из-за невозможности длительной фиксации при проведении измерений.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что для обнаружения биологически активных радиочастот отраженное от вымени коровы электромагнитное излучение КВЧ диапазона регистрируется рупорным излучателем, идентификация биологически активной радиочастоты производится по наличию излома фазочастотной характеристики принимаемого отраженного КВЧ излучения, в качестве дополнительного тельного воздействия используется электромагнитное поле звуковой частоты. Время ступенчатого изменения частоты КВЧ генератора в (1,5.2) раза больше периода изменения пилообразного напряжения низкочастотного генератора, подключенного к цилиндрической катушке.

Изобретательский уровень предлагаемого изобретения состоит в следующем: прием и последующий анализ отраженного КВЧ излучения с помощью рупорного излучателя с круговой поляризацией позволяет принимать поляризованный КВЧ сигнал с большой амплитудой. Идентификация биологически активной радиочастоты по наличию излома фазочастотной характеристики существенно повышает надежность обнаружения и регистрации. Ступенчатое изменение частоты КВЧ генератора позволяет анализировать достаточно широкий спектр используемых частот. Выбор периода изменения пилообразного напряжения низкочастотного генератора, подключенного к цилиндрической катушке в (1,5.2) раза меньшего времени ступенчатого изменения частоты КВЧ генератора позволяет оптимизировать амплитуду тока в цилиндрической катушке.

На фиг. 1 приведена блок-схема предполагаемого способа определения биологически активных радиочастот; на фиг. 2 график изменения фазочастотной характеристики. На фиг. 1 обозначены: 1 КВЧ генератор с варакторной перестройкой, 2 рупорный излучатель, 3 умножитель, 4 транзисторный генератор, 5 делитель частоты, 6 управляемый делитель, 9 рупорный1 излучатель с круговой поляризацией, 10 усилитель КВЧ, 11 смеситель, 12 - УПЧ, 13 фазовый детектор, 14 АЦП, 15 ПП ЭВМ, 16 модулятор, 17 - цилиндрическая катушка, 18 НЧ генератор.

Рассмотрим основные функции узлов, приведенных на фиг.1. Конструктивное выполнение предлагаемого способа осуществлялось на основе устройства, описанного в заявке по А.С. N 1782488 от 19.10.90г.

КВЧ генератор с варакторной перестройкой 1 с подключенным к нему рупорным излучателем 2 осуществляет облучение КВЧ энергией вымени коровы. Перестройка КВЧ генератора по частоте осуществляется модулятором 16. Для обеспечения стабильности частоты КВЧ генератор синхронизируется сигналом, вырабатываемым стабильным транзисторным генератором 4 и последующим умножением его частоты в умножителе 3. Стабилизация частоты транзисторного генератора 4 осуществляется за счет цепи ФАПЧ, образуемой делителем 5, управляемым делителем частоты 6, фазового детектора 7 и кварцевого генератора 8.

Сигнал, отраженный от вымени коровы, принимается рупорным излучателем с круговой поляризацией 9, усилителем КВЧ колебаний 10 и преобразуется с помощью смесителя 11, на который подается КВЧ сигнал от умножителя 3, затем усиливается в усилителе промежуточной частоты (УПЧ) 12. В фазовом детекторе 13 анализируется фаза принимаемого сигнала, затем в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 14 сигнал преобразуется в цифровую форму и подается на персональную ЭВМ (ПП ЭВМ) 15. Напряжение у генератора 18 модулируется пилообразным напряжением и подается в цилиндрическую катушку 17.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Сигнал КВЧ генератора с варакторной перестройкой 1, синхронизированный за счет сигнала транзисторного генератора с цепью ФАПЧ, облучает вымя коровы. Отраженный сигнал регистрируется рупорным излучателем с круговой поляризацией 9, усиливается в узле 10 и преобразуется в более низкое напряжение промежуточной частоты, которое усиливается в усилителе 12. На текущей частоте происходит анализ фазового сдвига с помощью фазового детектора 13 и последующей его обработки в цифровой форме в АЦП 14 и ПП ЭВМ 15. Затем вместе с перестройкой частоты генератора 1, анализ фазовой характеристики происходит на другой частоте. Кроме того, так как время ступенчатого изменения частоты КВЧ генератора в (1,5.2) раза больше периода изменения пилообразного напряжения низкочастотного генератора 18, то возможно осуществить анализ фазовой характеристики отраженного КВЧ сигнала для оптимизации НЧ напряжения.

Когда КВЧ генератор 1 вырабатывает биологически активную частоту, на фазочастотной характеристике регистрируется резкий излом, показанный в качестве примера на фиг.2. Найденная таким образом частота используется для перестройки генератора КВЧ при лечении мастита (А.С. N 1782488 от 19.10.90г.).

В Минском радиотехническом институте изготовлен макет устройства, реализующего предлагаемый способ определения биологически активной частоты. КВЧ генератор 1 выполнен на основе диода Ганна миллиметрового диапазона. Рупорный излучатель 2 конического типа. Транзисторный генератор 4 выполнен на основе полевого транзистора. Умножитель частоты 3 умножает частоту транзисторного генератора 4 до частоты, кратной частоте КВЧ генератора 1, который синхронизируется. Цепь ФАПЧ, включающая узлы 5, 6, 7, 8 стабилизирует частоту генератора 4. Рупорный излучатель 9 выполнен также конического типа с круговой поляризацией. Усилитель КВЧ 10 выполнен на полевых транзисторах. Смеситель 11 использует смесительный диод с барьером Шотки. Усиление преобразованного сигнала происходит в транзисторном УПЧ 12, а индикация излома фазовой характеристики осуществляется с помощью фазового детектора 13, АЦП 14, ПП ЭВМ 15. Указанные узлы за исключением узлов 1, 2, 16, 17, 18 образуют приемный тракт КВЧ излучения. Конструкция цилиндрической катушки 17 и НЧ генератор 18 аналогичны соответствующим узлам, описанным в заявке, А.С. N 1782488 от 19.10.90г.

Проведенные экспериментальные измерения показали, что предлагаемый способ определения биологически активных радиочастот при лечении мастита у коров в (1,6.2,4) раза ускорит обнаружение радиочастот при высокой надежности обнаружения по сравнению с прототипом.