本公开大体上涉及使用分析物传感器通过光谱技术检测分析物的装置、系统和方法,分析物传感器包括检测器阵列(也称为天线阵列),其中,检测器阵列在电磁波谱的射频或微波频率范围内工作,并降低分析物传感器中的噪声。
背景技术:
1、人们对能够检测和/或测量目标中的分析物感兴趣。一个示例是测量生物材料中的葡萄糖。在测量患者体内葡萄糖的示例中,目前的分析物测量方法都是侵入性的,因为它们是在体液上进行测量的,例如,用于指检或实验室测试的血液,或通常使用侵入性经皮设备从患者体内抽取的体液。也有一些非侵入式方法声称可以在生物材料中进行葡萄糖测量。然而,许多非侵入式方法通常都存在以下问题:对葡萄糖等感兴趣的分析物缺乏特异性;温度波动的干扰;皮肤化合物(例如,汗液)和色素的干扰;以及放置位置的复杂性,即传感设备位于患者身体的多个位置。
技术实现思路
1、本公开大体上涉及通过光谱技术使用非光学频率(例如,电磁波谱的无线电或微波频率范围)检测分析物的装置、系统和方法。本文所述的分析物传感器包括检测器阵列,该阵列具有多个检测器元件(也称为天线元件或天线),至少一个检测器元件可以发射无线电或微波频率范围内的电磁信号,至少有一个检测器元件可以接收由电磁信号的发射产生的无线电或微波频率范围内的电磁信号。
2、在本文描述的非侵入式分析物传感器中,降噪部件设置在接收和/或发射部件上,以降低外来射频噪声。在一个实施例中,降噪部件设置在连接接收天线和接收电路的电导体的外部,以抑制在电导体外部产生的外来射频噪声。降噪部件可以是实现这种射频噪声抑制的任何类型的降噪设备。在一个实施例中,降噪部件可以是扼流圈。
3、本文描述的降噪元件不同于信号发射路径中存在的带通滤波器或其他滤波器。本文描述的降噪元件在信号发射路径的外部,并且与可能在信号发射路径上并且是信号发射路径的一部分的任何其他电子部件分离。在一个实施例中,降噪元件可以在信号发射路径的外部,例如,在电导体的外部或者在将电导体连接到天线和/或发射或接收电路的射频适配器(也称为子弹适配器)的外部。
4、在本文描述的一个实施例中,一种非侵入式分析物传感器系统可以包括:第一天线,其被配置为发射射频电磁波,其中,第一天线被定位和布置成将射频发射信号发射到包含至少一种分析物的目标中;第二天线,其被配置为检测射频电磁波,其中,第二天线被定位和布置成检测由第一天线将射频发射信号发射到包含至少一种分析物的目标中而产生的射频响应。发射电路可电连接到第一天线,其中,发射电路被配置为生成将由第一天线发射的射频发射信号;发射电导体,其将发射电路与第一天线电连接。此外,接收电路可电连接到第二天线,其中,接收电路被配置为接收由第二天线检测到的射频响应;接收电导体将接收电路与第二天线电连接。至少一个降噪器在接收电路和第二天线之间的接收电导体上和/或在发射电路和第一天线之间的发射电导体上。
5、在实施例中,降噪器可以在接收电导体的外部,并且减少接收电导体中至少30%至50%的杂散射频能量。
6、在本文描述的另一个实施例中,一种非侵入式分析物传感器系统可以包括天线阵列,天线阵列具有至少三个天线,每个天线被配置为发射和接收射频电磁波。发射电路可选择性地电连接到至少三个天线中的任何一个或多个天线,其中,发射电路被配置为生成电磁频谱的射频范围内的至少一个发射信号,以由发射电路电连接到的至少三个天线中的一个或多个天线发射到目标中。接收电路可选择性地电连接到至少三个天线中的任何一个或多个天线,其中,接收电路被配置为接收由接收电路电连接到的至少三个天线中的一个或多个天线检测到的响应,响应是由将至少一个发射信号发射到包含至少一种感兴趣的分析物的目标中而产生的。此外,电导体将接收电路与至少三个天线电连接,降噪器在接收电路和至少三个天线之间的电导体上。
1.一种非侵入式分析物传感器系统,包括:
2.根据权利要求1所述的非侵入式分析物传感器系统,其中,所述至少一个降噪器位于所述接收电路和所述第二天线之间的所述接收电导体上。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的非侵入式分析物传感器系统,包括将所述接收电导体连接到所述第二天线的第一射频适配器和将所述接收电导体连接到所述接收电路的第二射频适配器,并且所述至少一个降噪器围绕所述第一射频适配器或所述第二射频适配器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的非侵入式分析物传感器系统,其中,所述至少一个降噪器包括扼流圈。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的非侵入式分析物传感器系统,其中,所述至少一种分析物包括葡萄糖、氧气、酒精、白细胞或黄体生成素。
6.一种非侵入式分析物传感器系统,包括:
7.根据权利要求6所述的非侵入式分析物传感器系统,其中,所述降噪器包括扼流圈。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的非侵入式分析物传感器系统,包括将所述电导体连接到所述天线的第一射频适配器和将所述电导体连接到所述接收电路的第二射频适配器,并且所述降噪器围绕所述第一射频适配器或所述第二射频适配器。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的非侵入式分析物传感器系统,其中,所述至少一种分析物包括葡萄糖、氧气、酒精、白细胞或黄体生成素。