[发明专利]环形圆极化植入式微带天线

说明书

本发明提供了一种用于无线体域网的环形圆极化植入式微带天线，包括辐射贴片和介质基板，辐射贴片位于所述介质基板的正面，由环形微带片和位于该环形微带片中心的圆形金属片构成；环形微带片的内边界上具有一对扰动元件，且环形微带片上开有多个第一槽和第二槽，所述圆形金属片上开有第三槽。本发明的环形圆极化植入式微带天线具有小型化的天线尺寸、适于植入人体的外部轮廓，并且其圆极化的性质更有利于在无线体域网中接收和发送数据。

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种适于用在无线体域网中的小型化的环形圆极化植入式微带天线。

背景技术

无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)是以人体为中心，由人体身上甚至体内的传感器与人体周围的各类网络元素等组成的通信网络，是健康监测系统的核心技术。其分布在身体上的传感器能够有效感知一个或者多个人体生理信号，处理存储并且发送这些信号到外部的WBAN服务器，最后传送到医学服务器上供专业人士分析诊断。这一技术面临的一个主要问题是，人体属于非均匀介质，人体中的植入式设备与外部基站的通信会受到植入式设备中的天线位置和方向的影响。因此，提高植入式设备与外部基站的通信质量就显得尤为重要。

为解决在人体等复杂环境中植入式设备与外部基站通信质量不稳定这一问题，可以采用圆极化植入式天线来替代常规的线极化植入式天线，同时该天线还必须满足小型化，生物兼容性等特点。此外，具有光滑的外部曲线的天线能更好地满足人体的舒适度。然而在已有的解决方案中，并没有将以上几种特征进行有效结合。

综上，需要一种适于用在无线体域网中的小型化的圆极化植入式天线解决方案。

发明内容

基于此，本发明的主要目的在于提供一种用于无线体域网的小型化的环形圆极化植入式微带天线。

一种环形圆极化植入式微带天线，包括：辐射贴片和介质基板，所述辐射贴片位于所述介质基板的正面，其中，所述辐射贴片由具有圆滑轮廓线的环形微带片和位于该环形微带片中心的圆形金属片构成；所述环形微带片的内边界上具有一对扰动元件，且所述环形微带片上开有多个第一槽和第二槽，所述圆形金属片上开有第三槽，其中，所述多个第一槽开设在所述环形微带片的内边界上，所述多个第二槽开设在所述环形微带片的外边界上，所述多个第一槽和所述多个第二槽间隔均匀，且所述第一槽与第二槽的数量之比为1:2。

根据一种实施方式，扰动元件为从环形微带片的内边界上径向朝内凸出的开路桩，该开路桩的形状为矩形或梯形。

根据一种实施方式，第三槽的形状为“Z”形、“H”形及或开口环形。

根据一种实施方式，所述环形圆极化植入式微带天线还包括接地面，所述接地面布置在所述介质基板背面。

根据一种实施方式，所述环形圆极化植入式微带天线还包括介质加载层，所述介质加载层覆盖所述辐射贴片。

根据一种实施方式，所述介质加载层由生物兼容性材料制成。

本发明具有以下有益效果：本发明一方面利用环形微带线作为主辐射面，它比相同尺寸的圆形微带天线具有更长的电流路径，因而在相同工作频率具有更小的天线尺寸；此外，通过在环形微带片上开槽使得天线进一步小型化。同时，环形微带线比方环形微带片具有更圆滑的轮廓线，更有利于优化植入式设备的外形，增加人体的舒适度。通过在环形微带片的内边界上嵌入一对矩形开路桩，实现了天线的圆极化。对于植入式设备来说，由于植入式天线的位置及方向的不确定性，圆极化的植入式天线比线极化天线更能减少外部基站对其位置的限制，使信号数据的接收与发送更为方便。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的环形圆极化植入式微带天线的整体结构示意图，包括正面和侧面示意图；

图2是图1的环形圆极化植入式微带天线的辐射层的结构示意图；