The invention discloses a wearable button antenna for a body area network, which comprises a radiation patch, a button layer, a foam layer and a floor arranged in sequence from top to bottom. The antenna also comprises a feed probe and a short circuit probe, and a metal through hole is distributed on the button layer and the foam layer, and the inner core of the feeding probe is connected with the radiation patch through a metal through hole, and the inner core is placed on the symmetry line of the radiation patch. The external surface of the feed probe is connected with the floor to realize the impedance matching of the antenna and support the button layer; the short-circuit probe is located on the symmetrical line of the radiation patch, which is used to introduce the parallel inductance to enable the antenna to realize the impedance matching. One end of the metal through-hole short-circuit probe is connected with the floor, and the other end is connected with the radiation patch. Compared with the general wearable antenna, the antenna has the advantages of simple structure, wide band, good stability, can be used in multiple positions of human body, and low cost.
【技术实现步骤摘要】
一种用于体域网的穿戴式纽扣天线
本专利技术涉及的是天线
,具体涉及一种用于体域网的穿戴式纽扣天线。
技术介绍
近几年,随着无线网络技术的发展,提出了无线体域网的概念,即以人体为中心构成一个无线网络,穿戴在人体或植入人体的电子设备采集人体的生理信息,接入无线体域网,实时监控人体的健康情况,更好地提供医疗保健服务。天线是无线网络中接受和发送数据必不可少的元件,对于应用于人体体域网的穿戴式天线,由于人体电磁环境的复杂性,给穿戴式天线设计带来巨大的挑战性。作用于人体的部位不同,天线的性能也会有所差异,天线的设计需要实现稳定性好、小型化、低辐射和舒适性的要求,同时天线的带宽、方向图、增益满足设计要求。目前许多穿戴式天线采用织物作为介质基板,这种设计与人体的衣服共形,使天线设计有一定的舒适性,可是这种天线设计一般采用微带天线的结构,频带窄,随着衣物的弯曲,对天线性能也会有影响。另一种穿戴式天线采用纽扣的结构,纽扣天线也能很好地与人体衣物共形,纽扣本身是采用硬质的介质基板,鲁棒性更好,辐射效率更高,并且更易制作,成本更低。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题和不足,本专利技术提出一种用于体域网的穿戴式纽扣天线,具有鲁棒性强、频带宽、成本低和辐射效率高等优点。本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。本专利技术提供了一种用于体域网的穿戴式纽扣天线,包括从上到下依次排布的辐射贴片、纽扣层、泡沫层和地板;辐射贴片贴附在纽扣层的上表面,辐射贴片具有对称线;纽扣层和泡沫层之间有一层空气间隔;地板贴附在泡沫层的下表面;所述天线还包括馈电探针和短路探针,纽扣层和泡沫层上 ...
【技术保护点】
1.一种用于体域网的穿戴式纽扣天线,其特征在于,包括从上到下依次排布的辐射贴片(2)、纽扣层(1)、泡沫层(3)和地板(4);辐射贴片(2)贴附在纽扣层(1)的上表面,辐射贴片(2)具有对称线;纽扣层(1)和泡沫层(3)之间有一层空气间隔;地板(4)贴附在泡沫层(3)的下表面;所述天线还包括馈电探针(5)和短路探针(6),纽扣层(1)和泡沫层(3)上分布有金属过孔,馈电探针(5)的内芯通过金属过孔与辐射贴片(2)连接,内芯放置在辐射贴片(2)的对称线上,馈电探针(5)的外表面与地板(4)连接,用于实现天线阻抗匹配和支撑纽扣层(1);短路探针(6)位于辐射贴片的对称线上,用于引入并联电感,使所述天线能实现阻抗匹配,通过金属过孔短路探针(6)的一端连接地板(4),另一端连接辐射贴片(2),所述天线通过馈电探针(5)和短路探针(6)固定在人体衣服表面。
【技术特征摘要】
1.一种用于体域网的穿戴式纽扣天线,其特征在于,包括从上到下依次排布的辐射贴片(2)、纽扣层(1)、泡沫层(3)和地板(4);辐射贴片(2)贴附在纽扣层(1)的上表面,辐射贴片(2)具有对称线;纽扣层(1)和泡沫层(3)之间有一层空气间隔;地板(4)贴附在泡沫层(3)的下表面;所述天线还包括馈电探针(5)和短路探针(6),纽扣层(1)和泡沫层(3)上分布有金属过孔,馈电探针(5)的内芯通过金属过孔与辐射贴片(2)连接,内芯放置在辐射贴片(2)的对称线上,馈电探针(5)的外表面与地板(4)连接,用于实现天线阻抗匹配和支撑纽扣层(1);短路探针(6)位于辐射贴片的对称线上,用于引入并联电感,使所述天线能实现阻抗匹配,通过金属过孔短路探针(6)的一端连接地板(4),另一端连接辐射贴片(2),所述天线通过馈电探针(5)和短路探针(6)固定在人体衣服表面。2.根据权利要求1所述用于体域网的穿戴式纽扣天线,其特征在于,所述纽扣层(1)由介质基板构成,介质基板为高H1=1.5mm~1.6mm,半径为7.6mm~7.9mm的圆柱体。3.根据权利要求1所述用于体域网的穿戴式纽扣天线,其特征在于,辐射贴片(2)包括谐振环(7)和圆形枝节(8);谐振环(7)包括外环和内环,内环置于外环内,外环的半径即外径为7.1mm~7.5mm,内环的半径即内径为5.35mm~5.75mm,内环具有一个切口,切口的宽度为0.3mm~0.7mm;圆形枝节(8)设于内环内,圆形枝节(8)和内环在切口处相连接,用于辐射电磁波,圆形枝节(8)的半径为4mm~4.4mm。4.根据权利要求1所述用于体域网的穿戴式纽扣天线,其特征在于,所述泡沫...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘雄英,朱晓晴,常天海,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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