應(yīng)用于體域網(wǎng)的可穿戴天線(xiàn)設(shè)計(jì).pdf

1、體域網(wǎng)是以人體為中心的一種網(wǎng)絡(luò)，可以使人體與其他終端實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)，而可穿戴天線(xiàn)是在體域網(wǎng)內(nèi)用來(lái)收發(fā)信息的，具有非常重要的作用?？纱┐魈炀€(xiàn)主要有兩種形式：一種是體積很小的很堅(jiān)硬的立體式天線(xiàn)，另一種是利用柔性材料制作而成的可以彎折的天線(xiàn)。由于可穿戴天線(xiàn)的特殊性，設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮天線(xiàn)在人體上的穩(wěn)定性及天線(xiàn)對(duì)人體的輻射安全問(wèn)題，為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，采用了具有同向反射相位的人工磁導(dǎo)體（Artificial Magnetic Conductor，A

2、MC）結(jié)構(gòu)，并提出了小型化的AMC結(jié)構(gòu)，對(duì)比傳統(tǒng)的AM C結(jié)構(gòu)具有更小的尺寸和史優(yōu)的性能。本文設(shè)計(jì)了多款工作在體域網(wǎng)的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（Industrial，Scientific and Medical，ISM）開(kāi)放頻段的單、雙頻可穿戴天線(xiàn)：
　　1）設(shè)計(jì)了一款紐扣狀的天線(xiàn)，工作在ISM的雙頻頻段。天線(xiàn)整體可以偽裝成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的金屬紐扣，而且非常堅(jiān)硬不易變形。但它是立體的非低剖面的，并且具有全向輻射特性，所以我們又設(shè)計(jì)了幾款加載A

3、MC結(jié)構(gòu)的柔性可穿戴天線(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)天線(xiàn)的低剖面，并減小對(duì)人體的幅射。
　　2）設(shè)計(jì)了一款柔性單頻單極子天線(xiàn)，工作在ISM的低頻頻段，并設(shè)計(jì)了蘑菇型的AMC結(jié)構(gòu)加載到天線(xiàn)下方，天線(xiàn)整體帶寬80MHz，正向增益從-2.8dBi提高到了8.2dBi，背瓣輻射明顯減少，天線(xiàn)整體髙2.2mm，平面面枳為3226.24mm2。
　　3）設(shè)計(jì)了一個(gè)小型化六邊形的AMC結(jié)構(gòu)加載到單頻單極子天線(xiàn)的下方，通過(guò)給六邊形銅環(huán)刻槽的方式縮小每個(gè)AMC

4、單元結(jié)構(gòu)的尺寸，而且其有效同相反射相位帶寬從之前的60MHz展寬到了100MHz，加載AMC結(jié)構(gòu)后天線(xiàn)的平面面積為1834.09mm2，高2.4mm，正向增益提高到了6.68dBi，同時(shí)減小了對(duì)人體的輻射。
　　4）設(shè)計(jì)了一款覆蓋ISM雙頻段的環(huán)形嵌套單極子天線(xiàn)，并設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)頻段的雙頻六邊形AMC結(jié)構(gòu)。加載AMC結(jié)構(gòu)后天線(xiàn)整體的平面尺寸為2123.72mm2，高2.6mm。兩個(gè)頻段的正向增益均提高了8dB以上，同時(shí)背瓣輻射明過(guò)降低