[发明专利]平面倒F天线

说明书

技术领域

本发明涉及例如适用于植入到活体中的平面倒F天线。

背景技术

近来，针对诸如体域网（body area network）的用于向/从植入活体中的通信装置发送/接收各种类型的信息的通信系统的研究和开发正在进行中。用于植入诸如人体或动物体的活体中的通信装置的天线优选地尽可能紧凑和轻薄。在活体中，电波的损耗很大。因此，即使在诸如活体的导致大的电波损耗的介质中，用于植入活体中的通信装置的天线期望能够与其它通信装置进行通信。

为了缩减天线尺寸，提出了各自配备有在其一个或更多个部分折叠的发射电极的天线（参见例如日本特表2006-505973号公报、日本特表2006-533001号公报、日本特开2001-53535号公报和日本特开2006-74351号公报）。然而，这些天线没有被植入活体来进行使用。因此，利用以上描述的天线，不能够降低活体中的电波损耗所造成的负面影响，并且这些天线不适用于与植入活体中的通信装置一起使用。

另一方面，还提出了植入活体中的天线（参见例如日本特表2012-514418号公报和J.Kim等人的“Implanted Antennas Inside a Human Body:Simulations,Designs,and Characterizations”,IEEE MTT Trans,vol.52,no.8,pp.1934-1943,2004年）。在各个天线中，为了使天线的阻抗与活体的阻抗匹配，天线的发射电极覆盖有介电材料。在天线中，发射电极被折叠而变得紧凑。

发明内容

然而，为了减轻活体的负载，优选的是，使天线尽可能地紧凑。

因此，本发明的目的是提供一种适于植入到活体中并且可以制造得紧凑的平面倒F天线。

根据实施方式，提供了一种平面倒F天线。该平面倒F天线包括：由介电材料制成的第一基板；设置在所述第一基板的第一表面上的接地电极；发射电极，该发射电极与所述接地电极相对地设置，以夹着所述第一基板，并且该发射电极形成为S状，并且具有短路点和馈电点，该短路点在所述发射电极的端部短路到所述接地电极，该馈电点馈送有电力并且与所述短路点的距离使得所述平面倒F天线对具有特定设计波长的电波的特性阻抗为特定值；以及第二基板，该第二基板被设置为覆盖整个发射电极，并且由介电材料制成。

附图说明

图1是例示根据实施方式的平面倒F天线的顶面的透明平面图。

图2是例示沿着图1中的AA'线并且沿箭头指示的方向观察的平面倒F天线的截面侧视图。

图3是例示当覆板（superstrate）的厚度分别是0.5mm、1mm和1.5mm时平面倒F天线的S参数的模拟结果的视图。

图4A和图4B是分布例示当从平面倒F天线去除了绝缘材料层时针对接地电极中的电流密度的分布以及当存在绝缘材料层时针对接地电极中的电流密度的分布的模拟结果的视图。

图5是例示当采用了各种形式的绝缘材料层时平面倒F天线的S参数的模拟结果的视图。

图6是例示针对在平面倒F天线周围形成的频率为405MHz的电波的辐射模式的模拟结果的视图。

图7A和图7B是例示平面倒F天线的透明平面图，其分别例示根据修改例的发射电极的形式。

图8A是根据修改例的平面倒F天线的截面侧视图。

图8B是例示针对根据修改例的接地电极中的电流密度的分布的模拟结果的视图。

图8C是例示作为用于比较的示例，当接地电极覆盖基板的整个底面时接地电极中的电流密度的分布的模拟结果的视图。

具体实施方式

以下参照附图提供了对根据各个实施方式的平面倒F天线（PIFA）的描述。

在下文描述的各个PIFA中，为了使植入有PIFA的活体的阻抗与PIFA的阻抗匹配，发射电极的整个表面覆盖有介电材料。此外，在PIFA中，为了减少对活体的负面影响，接地电极的整个表面还覆盖有绝缘体。另外，由于发射电极处于S状形式，所以能够使得发射电极紧凑，进而使得PIFA紧凑。

图1是例示根据一个实施方式的PIFA1中的基板的表面的透明平面图，图2是例示沿着图1中的AA'线截取并沿箭头指示的方向观察的PIFA1的截面侧视图。为了便于描述，此处假定图1中的水平方向是x轴方向并且竖直方向是y轴方向。此外，假定针对PIFA1的表面的竖直方向是z轴方向。为了便于描述，假定与PIFA1的表面平行的平面是水平平面。