[实用新型]一种加载互补开口谐振单环的双频宽带植入式天线

说明书

本实用新型公开了一种加载互补开口谐振单环的双频宽带植入式天线，包括上层介质基板、下层介质基板、短路探针、金属辐射单元、馈源和地板，所述金属辐射单元位于上层介质基板和下层介质基板之间，地板位于所述下层介质基板的下表面，所述金属辐射单元和所述地板通过所述短路探针连接，所述馈源位于金属辐射单元和地板之间。本实用新型具有尺寸小、双频的阻抗带宽较宽等优点。

技术领域

本实用新型涉及生物医学遥测领域，具体涉及一种加载互补开口谐振单环的双频宽带植入式天线。

背景技术

随着社会医疗服务和技术水平的不断提升，无线植入式医疗设备在体温和颅内压测量、心率和血糖水平监测等方面得到了越来越广泛的应用。医生可以通过植入式医疗设备突破时间和空间范围的限制，远程为患者提供诊断和治疗服务。天线作为植入式医疗设备与外部设备进行无线数据传输的关键器件，其设计和实际性能因复杂的人体组织环境而面临着诸多挑战。

根据联邦通信委员会（Federal Communications Commission，FCC）的相关规定，工业、科研、医疗（Industrial Scientific Medical，ISM）频段中的902-928 MHz和2.40-2.48 GHz可用于植入式天线的工作频段。由于目前大部分植入式医疗设备采用电池供电，而且较多的是单频，但单频特性的天线不能很好地实现设备休眠和唤醒模式的切换，使其一直处于功耗较高的工作模式，降低了电池的使用寿命。对于目前植入式天线的研究中，天线的实际性能容易因植入人体环境的复杂多变而产生频率的偏移，带宽较窄的植入式天线在实际应用中容易偏离我们所需的工作频段。

实用新型内容

为了克服现有生物医学遥测天线技术的不足，本实用新型提供一种加载互补开口谐振单环的双频宽带植入式天线。

本实用新型的目的至少通过以下技术方案之一实现。

一种加载互补开口谐振单环的双频宽带植入式天线，包括上层介质基板、下层介质基板、短路探针、金属辐射单元、馈源及地板，所述金属辐射单元位于上层介质基板和下层介质基板之间，地板位于所述下层介质基板的下表面，所述金属辐射单元和所述地板通过所述短路探针连接，所述馈源位于金属辐射单元和地板之间。

进一步的，所述金属辐射单元由中间矩形贴片和下方引出的三条蜿蜒的金属枝节构成。

进一步的，所述中间矩形贴片中心处开槽形成开口谐振单环，所述开口谐振单环为矩形环状结构，并在所述矩形环上方中心处有一条矩形缝隙开口。

进一步的，所述金属枝节包括矩形金属枝节、右侧L形金属支节和左侧L形金属支节，右侧L形金属支节位于中间矩形贴片的右上方，左侧L形金属支节位于中间矩形贴片的左下方，中间矩形贴片下方为矩形金属枝节。

进一步的，所述短路探针通过下层介质基板将所述三条金属枝节中位于中间矩形贴片下方的金属枝节与地板相接。

进一步的，所述馈源为同轴馈电，所述同轴位于天线中心线上。

进一步的，所述上层介质基板和下层介质基板为矩形层状结构，所述地板为矩形结构。

进一步的，上层介质基板、下层介质基板和地板尺寸相同，且上层介质基板和下层介质基板的材料相同。

本实用新型的有益效果：

本实用新型加载互补的开口谐振单环可以在有限尺寸下增加谐振点，同时三条金属枝节分流成多条电流路径，也可以产生多个谐振点，通过调节多个谐振点相互靠近可达到扩展带宽的效果；短路探针的加载大大降低了谐振频率，三条金属枝节的蜿蜒结构延长了电流路径，和短路探针一样具有降低天线尺寸的作用；天线阻抗带宽覆盖了两个频段，可实现多个工作模式从而降低植入式医疗设备的功耗；采用完整的地板结构，在降低设备其它元件的电磁干扰的同时，还减小了天线对人体的辐射危害。

附图说明