一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域，具體涉及一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，醫(yī)療救治以及健康監(jiān)護(hù)等問題受到了越來越多的關(guān)注。在醫(yī)學(xué)診斷和遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中，植入式天線成為了數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)核心部件之一，天線性能的好壞將直接影響整個(gè)醫(yī)療過程的實(shí)施和診斷的準(zhǔn)確性。由于植入式天線工作環(huán)境的復(fù)雜性，天線設(shè)計(jì)需要考慮許多因素，比如人體組織的有耗色散特性、植入部位空間受限、生物相容性等要求、電磁輻射安全性以及天線輻射對(duì)人體的溫度變化等。一般的單端口饋電需要引入匹配網(wǎng)絡(luò)，這不僅使得天線的體積變大也會(huì)引入匹配損耗，而差分饋電方式采用相位差180度的雙端口對(duì)天線直接饋電，對(duì)于植入式天線的小型化和抗干擾有很大的作用。圓極化特性在消除多徑干擾效應(yīng)，減少極化失配造成的損耗有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)減少了對(duì)天線位置放置和對(duì)準(zhǔn)的要求。因此，差分饋電、圓極化天線特別適用于人體的應(yīng)用環(huán)境。雙頻天線在生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)中的應(yīng)用目的是使植入設(shè)備通過在正常的通信模式下增加一個(gè)睡眠及喚醒模式來節(jié)省功耗，因此雙頻天線在未來的醫(yī)療設(shè)備實(shí)際使用中具有較大的前景。
[0003]目前植入人體的天線技術(shù)中，大多數(shù)設(shè)計(jì)為僅具有單一特性的天線，比如雙頻天線、圓極化天線或差分饋電天線，單一功能的天線難以應(yīng)對(duì)植入人體內(nèi)部復(fù)雜多變的應(yīng)用環(huán)境要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型提供小尺寸、易與IC電路集成、抗極化失配的一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線。
[0005]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0006]一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線，包括天線輻射單元、金屬地板、介質(zhì)基板、同軸饋電結(jié)構(gòu)及生物相容鍍膜結(jié)構(gòu)，所述天線福射單元位于介質(zhì)基板的上表面，所述金屬地板位于介質(zhì)基板的下表面，所述天線輻射單元由雙環(huán)結(jié)構(gòu)及四個(gè)等腰三角形構(gòu)成。
[0007]所述雙環(huán)結(jié)構(gòu)由具有一條公共邊的兩個(gè)準(zhǔn)六邊形環(huán)構(gòu)成，兩個(gè)準(zhǔn)六邊形環(huán)位于介質(zhì)基板上表面的左側(cè)及右側(cè)，且關(guān)于天線輻射單元中心點(diǎn)對(duì)稱。
[0008]所述四個(gè)等腰三角形包括兩個(gè)分別位于準(zhǔn)六邊形環(huán)環(huán)內(nèi)的等腰三角形及兩個(gè)位于介質(zhì)基板上、下位置的等腰三角形。
[0009]所述兩個(gè)位于準(zhǔn)六邊形環(huán)環(huán)內(nèi)的等腰三角形通過環(huán)內(nèi)嵌入式高阻抗線連接到準(zhǔn)六邊形環(huán)上；
[0010]所述兩個(gè)位于介質(zhì)基板上、下位置的等腰三角形通過環(huán)外高阻抗線連接到雙環(huán)上。
[0011]還包括四個(gè)微擾開槽縫隙，兩兩一組，分別位于準(zhǔn)六邊形環(huán)環(huán)內(nèi)的等腰三角形，且關(guān)于天線輻射單元中心對(duì)稱。
[0012]所述同軸饋電結(jié)構(gòu)由兩個(gè)饋電相位相差180度的50 Ω同軸電纜構(gòu)成，所述同軸電纜內(nèi)芯半徑為O. 4mm。
[0013]所述生物相容鍍膜結(jié)構(gòu)由包裹整個(gè)天線的薄膜層構(gòu)成，厚度為O. 02_。
[0014]所述準(zhǔn)六邊形環(huán)公共邊的寬度為O. 7mm,其他邊的寬度為1_。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果：
[0016]本實(shí)用新型對(duì)雙環(huán)結(jié)構(gòu)微帶天線進(jìn)行差分饋電產(chǎn)生了雙頻段覆蓋，通過加載兩環(huán)內(nèi)等腰三角形貼片和兩環(huán)外等腰三角形貼片實(shí)現(xiàn)了天線的小型化，使得天線能夠在ISM915MHz和ISM 2. 45GHz兩頻段工作，同時(shí)獲得了圓極化的特性和高增益的性能。
[0017]本實(shí)用新型差分饋電雙頻圓極化天線具有小型化、易集成、低剖面、高增益、抗干擾、可工作在雙頻模式下以節(jié)省功耗、生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，能同時(shí)解決目前天線植入人體所面對(duì)的多種問題，改變了現(xiàn)有植入人體天線功能過于單一的現(xiàn)狀。
【附圖說明】
[0018]圖I (a)是本實(shí)用新型一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線的俯視圖；
[0019]圖I (b)是本實(shí)用新型一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線的側(cè)視圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型本實(shí)施例一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線的參數(shù)圖；
[0021]圖3(a)是本實(shí)用新型一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線在915MHz時(shí)單層人體皮膚組織模型中的反射系數(shù)和軸比仿真圖；
[0022]圖3(b)是本實(shí)用新型一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線在
2.45GHz時(shí)單層人體皮膚組織模型中的反射系數(shù)和軸比仿真圖；
[0023]圖4(a)是本實(shí)用新型一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線在915MHz時(shí)單層人體皮膚組織模型中的2-D方向圖；
[0024]圖4(b)是本實(shí)用新型一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線在
2.45GHz時(shí)單層人體皮膚組織模型中的2-D方向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0026]實(shí)施例
[0027]如圖1(a)及圖1(b)所示，一種用于生物醫(yī)學(xué)遙測(cè)的差分饋電雙頻圓極化天線，包括天線輻射單元2、金屬地板10、介質(zhì)基板1、同軸饋電結(jié)構(gòu)9A、9B及生物相容鍍膜結(jié)構(gòu)，所述天線福射單元2位于介質(zhì)基板I的上表面，所述金屬地板10位于介質(zhì)基板I的下表面，所述天線輻射單元2由雙環(huán)結(jié)構(gòu)3及四個(gè)等腰三角形4A、4B、6A、6B構(gòu)成。
[0028]所述雙環(huán)結(jié)構(gòu)由具有一條公共邊的兩個(gè)準(zhǔn)六邊形環(huán)構(gòu)成，兩個(gè)準(zhǔn)六邊形環(huán)位于介質(zhì)基板上表面的左側(cè)及右側(cè)，且關(guān)于天線輻射單元中心點(diǎn)對(duì)稱。
[0029]所述準(zhǔn)六邊形環(huán)公共邊的寬度W2為O. 7mm，其他非公共邊的寬度Wl為1mm。
[0030]所述四個(gè)等腰三角形包括兩個(gè)分別位于準(zhǔn)六邊形環(huán)環(huán)內(nèi)的等腰三角形4A、4B及兩個(gè)位于介質(zhì)基板上、下位置的等腰三角形6A、6B，具體位于準(zhǔn)六邊形環(huán)外側(cè)。
[0031 ] 所述兩環(huán)內(nèi)等腰