應(yīng)用于體域網(wǎng)的可穿戴天線設(shè)計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、體域網(wǎng)是以人體為中心的一種網(wǎng)絡(luò),可以使人體與其他終端實現(xiàn)信息互聯(lián),而可穿戴天線是在體域網(wǎng)內(nèi)用來收發(fā)信息的,具有非常重要的作用??纱┐魈炀€主要有兩種形式:一種是體積很小的很堅硬的立體式天線,另一種是利用柔性材料制作而成的可以彎折的天線。由于可穿戴天線的特殊性,設(shè)計過程中要考慮天線在人體上的穩(wěn)定性及天線對人體的輻射安全問題,為了解決這兩個問題,采用了具有同向反射相位的人工磁導(dǎo)體(Artificial Magnetic Conductor,A

2、MC)結(jié)構(gòu),并提出了小型化的AMC結(jié)構(gòu),對比傳統(tǒng)的AM C結(jié)構(gòu)具有更小的尺寸和史優(yōu)的性能。本文設(shè)計了多款工作在體域網(wǎng)的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(Industrial,Scientific and Medical,ISM)開放頻段的單、雙頻可穿戴天線:
  1)設(shè)計了一款紐扣狀的天線,工作在ISM的雙頻頻段。天線整體可以偽裝成為一個標(biāo)準(zhǔn)的金屬紐扣,而且非常堅硬不易變形。但它是立體的非低剖面的,并且具有全向輻射特性,所以我們又設(shè)計了幾款加載A

3、MC結(jié)構(gòu)的柔性可穿戴天線,可以實現(xiàn)天線的低剖面,并減小對人體的幅射。
  2)設(shè)計了一款柔性單頻單極子天線,工作在ISM的低頻頻段,并設(shè)計了蘑菇型的AMC結(jié)構(gòu)加載到天線下方,天線整體帶寬80MHz,正向增益從-2.8dBi提高到了8.2dBi,背瓣輻射明顯減少,天線整體髙2.2mm,平面面枳為3226.24mm2。
  3)設(shè)計了一個小型化六邊形的AMC結(jié)構(gòu)加載到單頻單極子天線的下方,通過給六邊形銅環(huán)刻槽的方式縮小每個AMC

4、單元結(jié)構(gòu)的尺寸,而且其有效同相反射相位帶寬從之前的60MHz展寬到了100MHz,加載AMC結(jié)構(gòu)后天線的平面面積為1834.09mm2,高2.4mm,正向增益提高到了6.68dBi,同時減小了對人體的輻射。
  4)設(shè)計了一款覆蓋ISM雙頻段的環(huán)形嵌套單極子天線,并設(shè)計了對應(yīng)頻段的雙頻六邊形AMC結(jié)構(gòu)。加載AMC結(jié)構(gòu)后天線整體的平面尺寸為2123.72mm2,高2.6mm。兩個頻段的正向增益均提高了8dB以上,同時背瓣輻射明過降低

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