[发明专利]一种小型化宽频带柔性植入式天线

说明书

本发明公开了一种小型化宽频带柔性植入式天线，包括介质基板、辐射单元、微带馈线、第一接地面和第二接地面；介质基板一面上印刷有辐射单元、微带馈线、第一接地面和第二接地面；辐射单元和微带馈线相连；微带馈线与介质基板底边相连；第一接地面和第二接地面分别位于微带馈线左右两侧，第一接地面与微带馈线的距离和第二接地面与微带馈线的距离相同；沿辐射单元的顶边向下从左至右依次开有第一矩形槽、第二矩形槽和第三矩形槽，辐射单元内部开有L型槽，辐射单元右下角开有第四矩形槽。该天线采用共面波导结构，辐射单元和接地面共面，接地面位于辐射单元下方，有效地降低了天线的厚度，使天线的体积进一步减小。

技术领域

本发明属于天线领域，具体是一种小型化宽频带柔性植入式天线。

背景技术

进入21世纪，因为人口老龄化不断加剧，经济的快速发展和人们生活质量的显著提高，所以健康问题已经成为关注的重点。人们开始对医疗服务质量提出了更高的要求，移动医疗进入人们的视野，其中植入式设备在移动医疗中发挥着至关重要的作用，它不仅给患者提供更方便的医疗服务，同时提高医疗工作者诊断和治疗的工作效率，而植入式电子设备的关键在于如何实现体内信号与体外设备的交互，此时就凸显了植入式天线的重要性。目前，宽频带、小型化植入式天线已经成为了植入式设备研究热点。

早在1999年美国联邦通信委员会制定出植入式医疗频段，即为无限医疗服务(简称MICS)频段，其频率范围在402-405MHz。我国于2007年也将402-405MHz发布为生物医学遥测专用频段。当前无线医疗设备的研究也主要集中在该频段，同时也涉及工业、科学和医疗频段(简称ISM)的433.1-434.8MHz、868-868.6MHz、2.40-2.483GHz和5.725-5.850GHz和超宽带频率3.1GHz-10.6GHz。

就植入式天线而言，工作在ISM频段较为常见，相比于MICS和WMTS，其可利用频带更宽，具有较高的无线信道容量，所以近年来很多国家将5.8GHz的ISM频段用于生物遥测；就植入手段而言，可以通过手术放在需要监测的部位，也可以将天线弯曲制作成胶囊天线，进而提高天线的应用价值。例如F.J.Huang等人发表的文献《Rectenna Application ofMiniaturized Implantable Antenna Design for Triple-Band BiotelemetryCommunication》，文章中利用平面倒F结构的天线，设计出一款螺旋植入式天线，虽然长宽较小，但天线的层数达到了四层，厚度过大，整体尺寸为10mm×10mm×2.54mm；吴泽涛等人在发表的《用于移动医疗的植入式人体天线研究》中设计了一款宽频带植入式天线，利用微带天线和倒F天线相结合，加载短路探针增加带宽，但是增加了天线的厚度也提高加工难度。申请号为201520033739.2的文献公开了一种工作在MICS频段的分形可植入式天线，该天线采用4阶希尔伯特曲线结构，同时使用了差分馈电铜柱，结构复杂，加工难度大大增加，同时天线的带宽为372-449MHz，其带宽仅有77MHz，带宽太小，受人体组织的影响，可能会使天线的中心频率发生偏移，不在带宽内，天线的性能受到影响。因此设计出一种结构简单、尺寸小的宽频带超薄植入式天线具有重大的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种小型化宽频带柔性植入式天线。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种小型化宽频带柔性植入式天线，其特征在于该天线包括介质基板、辐射单元、微带馈线、第一接地面和第二接地面；所述介质基板一面上印刷有辐射单元、微带馈线、第一接地面和第二接地面；所述辐射单元和微带馈线相连；微带馈线与介质基板底边相连；辐射单元位于介质基板的顶部，微带馈线、第一接地面和第二接地面均位于辐射单元下方；第一接地面和第二接地面分别位于微带馈线左右两侧，第一接地面与微带馈线的距离和第二接地面与微带馈线的距离相同；

沿辐射单元的顶边向下从左至右依次开有第一矩形槽、第二矩形槽和第三矩形槽，辐射单元内部开有L型槽，辐射单元右下角开有第四矩形槽；第一矩形槽、第二矩形槽、第三矩形槽、L型槽和第四矩形槽之间均不连通。