一种柔性天线、其制作方法和心电贴技术

一种柔性天线、其制作方法和心电贴，该柔性天线包括柔性薄膜基底，所述柔性薄膜基的上表面设置有具有弧形周边的第一上表面地板以及倒F圆弧形天线结构，所述柔性薄膜基还设置有馈电端口，所述倒F圆弧形天线结构具有作为主辐射单元的圆弧线边、连接在所述圆弧线边端部的第一线边以及连接在所述圆弧线边中间的第二线边，所述倒F圆弧形天线结构的第一线边连接所述第一上表面地板，而所述倒F圆弧形天线结构的第二线边连接所述馈电端口，所述倒F圆弧形天线结构的圆弧线边设置成沿着所述第一上表面地板的弧形周边的延伸方向延伸。该柔性天线可拉伸和可弯曲变形性能高，适于作为用在人体表面的心电贴，解决体域网节点在穿戴环境下的复杂应变问题。境下的复杂应变问题。境下的复杂应变问题。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性天线、其制作方法和心电贴


[0001]本专利技术涉及柔性电子领域，特别是涉及一种柔性天线、其制作方法和心电贴。

技术介绍

[0002]随着5G通信技术的推广应用，人工智能的普及，元宇宙概率的兴起，老年化社会导致人体健康的实时检测要求越来越高。人们对可穿戴电子和人体的结合，用以实现健康实时检测和健康大数据采集，实现信息通信传输到5G网路和手机，越来越关注。因此，用于传感的传感器和用于通信的天线的集成，越来越重要，实现传感通信一体化，是5G技术的重要应用场景，有广阔的市场。
[0003]柔性电子和可穿戴电子是一个正在兴起和发展的领域。一般地，无源和有源器件，包括，传感器、天线、连接导线、电池、相关电路等集成在柔性底板上，柔性薄膜基底的典型厚度在一毫米左右，具有超弹性变形能力。例如，人体智能体域网的柔性可穿戴系统的集成技术，要求柔性心电贴和柔性天性的结构设计、协同优化、并与节点芯片的高度集成，实现可延展薄膜衬底的优异结构设计和低成本制造工艺，解决体域网节点在穿戴环境下复杂应变问题。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于克服上述
技术介绍
的缺陷，提供一种柔性天线、其制作方法和心电贴。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种柔性天线，包括柔性薄膜基底，所述柔性薄膜基的上表面设置有具有弧形周边的第一上表面地板以及倒F圆弧形天线结构，所述柔性薄膜基还设置有馈电端口，所述倒F圆弧形天线结构具有作为主辐射单元的圆弧线边、连接在所述圆弧线边端部的第一线边以及连接在所述圆弧线边中间的第二线边，所述倒F圆弧形天线结构的第一线边连接所述第一上表面地板，而所述倒F圆弧形天线结构的第二线边连接所述馈电端口，所述倒F圆弧形天线结构的圆弧线边设置成沿着所述第一上表面地板的弧形周边的延伸方向延伸。
[0008]进一步地：
[0009]所述倒F圆弧形天线结构的圆弧线边与所述第一上表面地板的弧形周边平行。
[0010]所述第一上表面地板为圆形或椭圆形。
[0011]所述馈电端口为同轴馈电端口。
[0012]所述柔性薄膜基的上表面还设置有第二上表面电极板，所述第二上表面电极板与所述第一上表面地板之间具有设定的间距。
[0013]所述柔性薄膜基的下表面对应于上表面地板的位置设置有具有弧形周边的下表面地板，所述上表面地板和所述下表面地板通过所述柔性薄膜基上的导电过孔相连。
[0014]所述倒F圆弧形天线结构设置在所述第一上表面地板的四周的任一位置。
[0015]一种心电贴，包括所述的柔性天线，其中，所述柔性天线的地板作为测量心电的电极。
[0016]一种可穿戴设备，包括所述的心电贴。
[0017]一种制备所述的柔性天线的方法，包括：
[0018]使用模具通过丝网印刷在柔性薄膜基底的表面印刷纳米银浆或液体金属，固化后形成所述地板和所述倒F圆弧形天线结构；或者，在单层石墨烯纳米材料薄膜上通过激光加工直接加工出所述地板和所述倒F圆弧形天线结构；或者，通过在柔性薄膜基底上蒸镀纳米厚度的金属薄膜，再蚀刻加工出所述地板和所述倒F圆弧形天线结构；或者，通过纳米压印工艺在柔性薄膜基底上形成所述地板和所述倒F圆弧形天线结构。
[0019]本专利技术具有如下有益效果：
[0020]本专利技术提供一种柔性天线，在柔性薄膜基的上表面设置有具有弧形周边的第一上表面地板以及倒F圆弧形天线结构，所述倒F圆弧形天线结构的圆弧线边设置成沿着所述第一上表面地板的弧形周边的延伸方向延伸，柔性薄膜基底可拉伸和弯曲变形，而倒F圆弧形天线结构与圆形地板配合形成的共性变形结构，特别是作为天线结构主辐射单元的圆弧边条与圆形地板或椭圆形的圆周平行，提高了柔性天线的可拉伸和弯曲变形性能，即使发生拉伸和弯曲变形也可以正常工作在通信带宽内，不影响天线射频性能。本专利技术可以通过例如纳米材料结构和增材制作等方法批量制造。本专利技术还具有设计紧凑、体积小、集成度高、可批量和低成本制造等优点。
[0021]利用本专利技术的柔性天线结构设置成心电贴，可以贴附在人体表面使用，将柔性天线的地板作为心电贴传感信号用的电极粘贴在人体皮肤上，可实现健康数据的实时采集和无线通信，并实现传感和通信的功能集成。该柔性天线结构应用于心电贴不仅可以提高智能穿戴设备的心电贴的舒适性，而且由于其可拉伸和可弯曲变形性能高，抗干扰性好，非常适于应用在人体表面。
[0022]本专利技术将用于通信的天线与用于传感的心电贴以独特设计相集成，实现一种传感通信一体化解决方案。心电贴作为天线基板，也作为测量心电的电极。本专利技术提供了柔性天线结构的多种集成方式，利用柔性薄膜基底可拉伸和弯曲变形的优点，柔性薄膜基底、心电贴电极、倒F圆弧形天线结构都可以实现超弹性变形，解决体域网节点在穿戴环境下的复杂应变问题。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例的柔性薄膜基底上的倒F圆弧形天线结构与心电贴的第一种集成方式的两个示例。
[0024]图2为本专利技术实施例的柔性薄膜基底上的倒F圆弧形天线结构与心电贴的第二种集成方式的两个示例。
[0025]图3为本专利技术实施例的柔性薄膜基底上的倒F圆弧形天线结构与心电贴的第三种集成方式的两个示例。
[0026]图4为本专利技术实施例的柔性薄膜基底上的倒F圆弧形天线结构与不同形状心电贴的第四种集成方式的两个示例。
[0027]图5为本专利技术实施例的柔性薄膜基底上的倒F圆弧形天线结构与带中心过孔的心电贴的第五种集成方式的两个示例。
[0028]图6为本专利技术实施例的柔性薄膜基底上的倒F圆弧形天线结构与心电贴的丝网印刷示意图。
[0029]图7为本专利技术实施例的柔性天线的射频性能仿真图。
具体实施方式
[0030]以下对本专利技术的实施方式做详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。
[0031]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于耦合或连通作用。
[0032]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性天线，其特征在于，包括柔性薄膜基底，所述柔性薄膜基的上表面设置有具有弧形周边的第一上表面地板以及倒F圆弧形天线结构，所述柔性薄膜基还设置有馈电端口，所述倒F圆弧形天线结构具有作为主辐射单元的圆弧线边、连接在所述圆弧线边端部的第一线边以及连接在所述圆弧线边中间的第二线边，所述倒F圆弧形天线结构的第一线边连接所述第一上表面地板，而所述倒F圆弧形天线结构的第二线边连接所述馈电端口，所述倒F圆弧形天线结构的圆弧线边设置成沿着所述第一上表面地板的弧形周边的延伸方向延伸。2.如权利要求1所述的柔性天线，其特征在于，所述倒F圆弧形天线结构的圆弧线边与所述第一上表面地板的弧形周边平行。3.如权利要求1或2所述的柔性天线，其特征在于，所述第一上表面地板为圆形或椭圆形。4.如权利要求1或2所述的柔性天线，其特征在于，所述馈电端口为同轴馈电端口。5.如权利要求1或2所述的柔性天线，其特征在于，所述柔性薄膜基的上表面还设置有第二上表面电极板，所述第二上表面电极板与所述第一上表面地板之间具有设定的间距。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱正芳，梁豪，戴翔宇，蒋东廷，彭捷竣，邓睿华，孙一翎，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：