體域網(wǎng)可穿戴超寬帶天線及可植入天線的設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，隨著移動(dòng)通信和無線生理傳感器等技術(shù)的發(fā)展，無線體域網(wǎng)(WirelessBody Area Network，WBAN)這一短距離無線通信新興技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注。超寬帶技術(shù)由于其高速率和低發(fā)射功率的顯著特點(diǎn)，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)無線體域網(wǎng)的最佳候選技術(shù)之一。可穿戴超寬帶天線的設(shè)計(jì)也對(duì)傳統(tǒng)的天線設(shè)計(jì)理論提出了新的挑戰(zhàn)。微電子技術(shù)不斷進(jìn)步，帶動(dòng)了植入式裝置往小型化方向的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)整體裝置尺寸的降低，如何實(shí)現(xiàn)天線的小型化、提高天線的性能

2、是目前研究人員必須要解決的問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴結(jié)合可穿戴天線的舒適度需求，利用電磁仿真軟件HFSS，基于柔性印刷電路板技術(shù)，設(shè)計(jì)了一款柔性超寬帶(Ultra WideBand，UWB)原型單極子天線，然后研究了原型單極子天線在體域網(wǎng)中的性能，通過加載反射板的方法來減小天線對(duì)人體的輻射，最后對(duì)所設(shè)計(jì)的天線進(jìn)行了加工和測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加載反射板后，該天線在體域網(wǎng)中的后向輻射較小，且在平直放置和與手臂共形彎曲的兩種情況

3、下其阻抗帶寬都覆蓋了整個(gè)UWB頻段。⑵通過引入新的金屬地結(jié)構(gòu)，基于原型單極子天線設(shè)計(jì)了一款引入括號(hào)形金屬地結(jié)構(gòu)的括號(hào)地超寬帶天線，該天線工作在超寬帶頻段的高頻段(6-10GHz)，通過引入括號(hào)形金屬地結(jié)構(gòu)，改善了該天線在UWB高頻段的輻射方向性。⑶設(shè)計(jì)了兩款超寬帶陷波天線，通過在原型單極子天線上加載半波長(zhǎng)開路諧振器或四分之一波長(zhǎng)短路諧振器的方法，實(shí)現(xiàn)了超寬帶天線的陷波功能，并將其應(yīng)用于體域網(wǎng)中。仿真和測(cè)試結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的兩款超寬帶陷

4、波天線在平直放置和與手臂共形彎曲的兩種情況下其阻抗帶寬都覆蓋了整個(gè)UWB頻段并都在WLAN5.8GHz頻段處形成了陷波。⑷結(jié)合可植入天線的小型化需求，通過曲流、疊層、開槽等方式，設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于植入型醫(yī)療傳輸服務(wù)(Medical Implant Communication Servers，MICS)的單頻可植入天線和一款工作在MICS和工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療的ISM2.4GHz頻段的雙頻可植入天線。對(duì)比現(xiàn)有的同類研究，本文設(shè)計(jì)的可植入天線在與