[发明专利]一款适用于人体血糖浓度检测的超宽带天线

说明书

本发明涉及一款适用于人体血糖浓度检测的超宽带天线，为单面印刷平面结构，印刷在20mm×20mm×1.6mm的基板上，其金属层包括辐射金属片和接地板两部分，其特征在于，辐射金属片为对称结构，其外围是一个底部接着馈电线的长方形金属框，在长方形的顶部开槽，槽口两端通过两个直角形的金属条向金属框内部凹陷，连入两个相对着的直角梯形；在两梯形的中间形成一个倒的等腰梯形状的空白区，在其中加入等比例缩小的倒等腰梯形的金属贴片；辐射金属片的具体尺寸通过仿真得到。本发明在超宽带工作频带内具有稳定的工作特性，能有效发射和接收高频信号。

技术领域

本发明涉及一款适用于人体血糖浓度检测的超宽带天线。

背景技术

目前，糖尿病患者的数目日益增长，做好血糖水平的监测工作至关重要。而现行的诸多无创和微创的方法都未免给患者带来身体上的痛苦和精神的压力，增大了感染的风险。人们迫切希望一种精准的无创检测血糖的方法诞生。

随着现代无线通讯技术的发展迅速，信号频带资源趋于紧张，为了满足日益增长的军用需求和民用需求，各类微波器件的工作频带逐渐向高频拓宽。而超宽带(UWB)技术相对于窄带技术来说，具有低功耗，高精度，高速率、廉价高性能等诸多优势的超宽带(UWB)技术具有更好的发展空间。

随着微波无线技术快速发展，超宽带技术可适用的领域不断被拓展，例如探测雷达、材料探伤、人体医学领域等等。平面印刷技术制作的微带贴片天线，具有紧凑的结构和低廉的成本，在被开发研究以来，受到众多研究人员和工程人员的青睐，展开了广泛的探索和应用开发。

一款适用于人体微波检测的天线应具有在组织表面有稳定的阻抗表现，且应具备足够小的尺寸，方便地布置于各种组织表面，例如用于耳垂组织的血糖浓度检测。一个良好的用于耳垂表面的微波检测用小型超宽带天线，还应当在规定频段内有稳定的反射特性，对信号的接收良好，为后期的信号处理提供基础。

发明内容

本发明提供一种新型的小型平面印刷超宽带天线，适用于超宽带频率范围，在工作频带内具有稳定的工作特性，能有效发射和接收高频信号，此天线可应用于耳垂组织表面的血糖浓度无损检测。本发明的技术方案如下：

一款用于耳垂血糖浓度检测的小型超宽带天线，为单面印刷平面结构，印刷在20mm×20mm×1.6mm的基板上，其金属层包括辐射金属片和接地板两部分，其特征在于，辐射金属片为对称结构，其外围是一个底部接着馈电线的长方形金属框，在长方形的顶部开槽，槽口两端通过两个直角形的金属条向金属框内部凹陷，连入两个相对着的直角梯形；在两梯形的中间形成一个倒的等腰梯形状的空白区，在其中加入等比例缩小的倒等腰梯形的金属贴片；辐射金属片的具体尺寸通过仿真得到。

附图说明

图1该天线的正面结构示意图

图2该天线的S11特性曲线

图3该天线的发射和接收信号波形

图4该天线的接收信号波形

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行说明。

在设计本发明的天线之前，先构造简单的多层耳垂模型，以构建合乎实际的仿真环境。结合耳垂组织结构的简单模型，设置初始的天线尺寸。将所设计的发射天线和接收天线置于模型两侧的皮肤层表面，通过仿真结果适当调试，得到合适的天线结构和尺寸。