[发明专利]一种可洗的柔性可穿戴介质埋藏圆极化微带天线

说明书

本发明公开的一种可洗的柔性可穿戴介质埋藏圆极化微带天线，包括介质基底、第一介质覆盖层、第二介质覆盖层和导体贴片；其中，所述导体贴片包括接地平面和辐射贴片，所述接地平面位于第一介质覆盖层和介质基底之间；所述辐射贴片位于第二介质覆盖层和介质基底之间，并且电连接有微带线；所述第一介质覆盖层、所述介质基底和所述第二介质覆盖层将所述导体贴片包裹在内。本发明具有重量轻、抑制雨雾干扰、抗多径反射、体积小、成本低、加工快、易共形、防水、安全性、易于与集成电路匹配、适用于UHF RFID和GSM、防腐蚀和可洗性等优点。

技术领域

本发明属于天线技术和射频通信技术领域，特别涉及一种可洗的柔性可穿戴介质埋藏圆极化微带天线。

背景技术

目前，随着物联网(IoT)的飞速发展，以各种形式接入互联网的移动终端成爆炸式增长，尤其使体域网(BAN)，即以人体为中心的通信网络系统得到了良好的发展环境，刺激了移动终端天线的需求，基于应用环境的复杂多变性，也对终端射频前端提出了更高的要求，也成为当今的研究热点之一。传统的天线发展较为成熟，但不能延展、弯曲、共形和浸水且基于这些机械或环境要求下不能保持良好的双工通信能力，从而限制了可穿戴天线在体域网的大规模应用。天线形变、浸水、腐蚀等变化直接影响天线自身性能，传统天线不能共形、浸水、被腐蚀，使其在体域网的发展中不能充分发挥作用。

因此，如何提供一种适用体域网的、可洗的柔性可穿戴介质埋藏圆极化微带天线是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于体域网的柔性可穿戴天线，具有重量轻、抗多径反射、体积小、成本低、加工快、易共形、防水、安全性、防腐蚀和可洗性等优点。为实现上述目的其具体方案如下：

本发明公开了一种可洗的柔性可穿戴介质埋藏圆极化微带天线，包括介质基底、第一介质覆盖层、第二介质覆盖层和导体贴片；其中，所述导体贴片包括接地平面和辐射贴片，所述接地平面位于第一介质覆盖层和介质基底之间；所述辐射贴片位于第二介质覆盖层和介质基底之间，并且电连接有微带线；所述第一介质覆盖层、所述介质基底和所述第二介质覆盖层将所述导体贴片包裹在内。

优选的，所述第一介质覆盖层、所述介质基底和所述第二介质覆盖层长和宽相同，且所述导体贴片的边缘在所述第一介质覆盖层、所述介质基底和所述第二介质覆盖层的介质边缘内且与所述介质边缘有固定的距离。

优选的，所述接地平面、所述辐射贴片和所述微带线均为纳米银材料，经3D喷墨方法打印在所述介质基底的表面。3D喷墨打印制作导体贴片和微带线速度快，精度高。

优选的，所述介质基底、所述第一介质覆盖层和所述第二介质覆盖层均采用热塑性弹性体的3D打印线材NinjaFlex材料，通过通过FDM方法将所述介质基底、所述第一介质覆盖层和所述第二介质覆盖层无缝连接。NinjaFlex是一种柔性材料且利用3D喷墨打印的纳米银材料也具有柔性，使得本发明的柔软度大大增加，适于穿戴。

优选的，所述辐射贴片沿对角方向开设有两个倒角，并且在所述辐射贴片中间位置，沿同一对角方向开设有矩形槽。

优选的，所述辐射贴片的长Lp＝87.5mm，宽Wp＝87.5mm；所述倒角的宽为9.8mm；所述矩形槽的长为32mm。

优选的，所述微带线的长Lf＝40mm，宽Wf＝8mm。柔性可穿戴天线使用微带线馈电以便于天线与集成电路集成，易于实现阻抗匹配。

优选的，所述辐射贴片和所述接地平面之间的高度H2＝3.4mm。

优选的，所述接地平面的长L_g＝160mm，宽W_g＝161mm，为一矩形纳米银导体，采用矩形贴片可以提高增益，增加辐射效率并且易于制作。

优选的，所述接地平面和所述微带线均连接SMA连接头。