應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)的新型植入天線研究.pdf

1、在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，植入天線位于人體內(nèi)，用于和體外設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無線通信。與傳統(tǒng)天線相比，由于其應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性及局限性，人體植入天線在小型化、多頻段、寬頻帶、圓極化、生物兼容和安全性等方面都具有更嚴(yán)格的要求。本論文主要針對應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)的植入天線的各種需求，通過采用多種工藝及材料，提出新穎結(jié)構(gòu)，引入人體模型，計(jì)算能量傳輸鏈路等方法，對新型的植入天線進(jìn)行了研究。主要包括以下幾個部分的內(nèi)容:
　　1.基于傳統(tǒng)的平面印制電路板(PCB)工藝

2、，提出工作在醫(yī)療植入通信服務(wù)(MICS，402-405 MHz)頻段的新型小型化植入天線。通過在高介電系數(shù)的平面電路板上設(shè)計(jì)一種新型曲流槽結(jié)構(gòu)，并采用微帶連接金屬短路柱饋電。此外，兩個U形短截線用于匹配天線阻抗至50-Ω。最終得到尺寸為11×10 mm2，可植入人體胳膊實(shí)現(xiàn)較長距離通訊傳輸?shù)男滦托⌒突踩胩炀€。
　　2.基于傳統(tǒng)的PCB工藝，研究在MICS頻段具有寬帶性能的單頻段和雙頻段植入天線。只工作在MICS頻段的單頻段天線是

3、為可吞入膠囊系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過在偶極子中央加載金屬支節(jié)的方式，在原來諧振點(diǎn)的基礎(chǔ)上引入新的諧振頻點(diǎn)，從而拓展天線帶寬。此外，對于同時工作在MICS頻段和工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM，2.4-2.5 GHz)頻段的雙頻段天線，在Π形雙頻段平面倒F天線(PIFA)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在金屬地上引入一端開路的槽線，從而大大拓寬低頻段處的帶寬。
　　3.提出加載LC負(fù)載的環(huán)天線結(jié)構(gòu)，應(yīng)用慢波效應(yīng)實(shí)現(xiàn)圓極化植入天線的小型化。此天線工作在以915MHz為中