本发明专利技术公开了一种通过磁源辐射的可植入式槽天线，该天线由2层尺寸一致的正方形Rogers介质基板和位于两块介质基板之间的金属接地板，以及位于上层介质基板上方矩形的金属馈线组成；金属接地板尺寸与介质基板一致，中间刻蚀了领结型缝隙，通过底部同轴馈电。本发明专利技术利用人体组织没有磁损耗的特点，通过在金属接地板上开设领结形缝隙来实现磁源辐射，提高了天线的辐射效率，使天线在尺寸较小的情况下实现了相对较高的带宽和增益。下实现了相对较高的带宽和增益。下实现了相对较高的带宽和增益。
【技术实现步骤摘要】
一种通过磁源辐射的可植入式槽天线
[0001]本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种通过磁源辐射的可植入式槽天线。
技术介绍
[0002]当今社会医院人满为患，看病难已经成为一种普遍现象，人们对于能够自我检测健康状况，实时关注自己的疾病发展的需求越来越强烈。在这种社会现象下，基于移动医疗服务的植入式医疗设备发展迅速，无线数据传输被广泛应用于植入式医疗设备中，其作用是将天线植入人体内部，通过植入天线将采集的数据发射出去，再通过体外天线接收数据以监测人体的健康状况。
[0003]无线数据传输的关键部件为植入式天线，人体内部组织结构复杂，且具有髙介电常数、非均匀、高损耗等特性，并且在设计过程中需要考虑天线的尺寸、工作带宽、辐射效率、系统兼容性、对人体辐射的影响(SAR)等因素，因此如何设计高性能的小型化植入式天线是目前研究的难点和热点。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
[0005]本专利技术目的：在于克服现有技术中的不足，提供一种工作在ISM频段的通过磁源辐射的可植入式槽天线，以解决传统可植入天线在有损耗的人体组织中性能受限的问题。
[0006]为实现以上功能，本专利技术设计一种通过磁源辐射的可植入式槽天线，该可植入式槽天线包括第一介质板、铜制金属接地板、第二基板、同轴探针、短路柱；
[0007]其中，短路柱的高度与第一介质板的厚度相同；第一介质板、金属接地板、第二基板为矩形，且尺寸相同，第一介质板包括第一基板、矩形金属馈线，矩形金属馈线位于第一基板上表面，且矩形金属馈线、第一基板的对称轴重合；矩形金属馈线上设有第一短路孔、第一馈电孔，第一短路孔、第一馈电孔分别位于矩形金属馈线短边所对的对称轴两侧，且第一短路孔、第一馈电孔的中心点位于矩形金属馈线长边所对的对称轴的轴线上；
[0008]第一介质板、金属接地板、第二基板依次层叠，金属接地板上设有轴对称的领结形缝隙，所述领结形缝隙由两条直线边、两条内凹五折线包围构成，领结形缝隙的对称轴与金属接地板的对称轴重合；领结形缝隙的内凹五折线两侧设有第二馈电孔，第二短路孔，且第二短路孔、第二馈电孔的中心点位于金属接地板的对称轴的轴线上；
[0009]第一短路孔、第二短路孔的半径与短路柱的半径相同，同轴探针由柱状且轴线共线的第一探针、第二探针构成，第一探针的下端与第二探针的上端固定对接，且第一探针的高度与第一介质板的厚度相同，第二探针的半径大于第一探针，
[0010]第一馈电孔的半径与同轴探针的第一探针的半径相同，第二馈电孔的半径与同轴探针的第二探针的半径相同；
[0011]第一基板上设有位置、尺寸分别与矩形金属馈线上的第一短路孔、第一馈电孔相
对应的通孔，短路柱上端贯穿第一基板上的通孔，通过矩形金属馈线上的第一短路孔，与矩形金属馈线相对接，下端通过金属接地板上的第二短路孔，与金属接地板相对接；同轴探针的第一探针的上端贯穿第一基板上的通孔，通过矩形金属馈线上的第一馈电孔，与矩形金属馈线相对接，同轴探针的第二探针的上端通过金属接地板上的第二馈电孔，与金属接地板相对接；
[0012]第二基板上设有通孔，其半径与同轴探针的第二探针相同，中心点与金属接地板上的第二馈电孔中心点重合，同轴探针的第二探针贯穿第二基板上的通孔，上端与金属接地板相对接。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案：第一基板、第二基板为边长为8mm、厚度为0.635mm的正方形基板。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案：第一基板、第二基板为Rogers介质基板，介电常数为10.2。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案：矩形金属馈线长边为5mm，短边为2mm，矩形金属馈线上的第一短路孔所对的短边与其所对的第一基板边缘之间的距离为2mm。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案：第一短路孔、第二短路孔半径为0.3mm，第一馈电孔半径为0.33mm。
[0017]作为本专利技术的一种优选技术方案：金属接地板上的领结形缝隙总长为6mm，直线边长度为1.4mm，各直线边分别距离其所对的金属接地板边缘1mm，两条内凹五折线分别由首尾相接的第一折线、第二折线、第五折线、第四折线、第五折线构成；
[0018]第一折线一个端点与直线边端点相接、且第一折线与直线边相互垂直，第一折线长度为0.88mm，第一折线与第二折线呈向内凹折的钝角，第三折线与第一折线平行，第三折线长度为1mm，第三折线与第四折线呈向外凹折的钝角，第五折线与第一折线平行且共线，第五折线与领结形缝隙另一个直线边端点相接，且第五折线与该直线边相互垂直，第五折线长度为0.88mm；两条内凹五折线的第三折线之间距离0.3mm。
[0019]作为本专利技术的一种优选技术方案：第二短路孔边缘与其所对的领结形缝隙的第三折线之间的垂直距离为0.85mm，第二馈电孔边缘与其所对的领结形缝隙的第三折线之间的垂直距离为1.85mm。
[0020]作为本专利技术的一种优选技术方案：短路柱高度为0.635mm，短路柱上端边缘与第一基板对称轴的轴线之间的垂直距离为1mm。
[0021]作为本专利技术的一种优选技术方案：同轴探针的第二探针上端边缘与第一基板对称轴的轴线之间的垂直距离为2mm。
[0022]有益效果：相对于现有技术，本专利技术的优点包括：
[0023](1)本专利技术利用人体组织没有磁损耗的特点，在金属接地板上设置领结形缝隙，通过其两侧的短路柱和同轴探针形成的180度相位差实现磁源辐射。
[0024](2)通过第一基板上方放置的矩形金属馈线与金属接地板上的领结形缝隙进行能量耦合，提高了天线的辐射效率。
[0025](3)通过在金属接地板下方放置第二基板，避免辐射槽与有损组织直接接触，产生短路效应，进一步提升辐射性能。
附图说明
[0026]图1是根据本专利技术实施例提供的一种通过磁源辐射的可植入式槽天线的三维视图；
[0027]图2是根据本专利技术实施例提供的一种通过磁源辐射的可植入式槽天线的侧视图；
[0028]图3是根据本专利技术实施例提供的第一介质板的俯视图；
[0029]图4是根据本专利技术实施例提供的金属接地板的俯视图；
[0030]其中：1、第一介质板；2、第一基板；3、矩形金属馈线；4、金属接地板；5、领结形缝隙；6、第二基板；7、同轴探针；8、第一短路孔；9、短路柱；10、第一馈电孔；11、第二短路孔；12、第二馈电孔；
[0031]图5是根据本专利技术实施例提供的一种通过磁源辐射的可植入式槽天线的仿真环境示意图；
[0032]图6是植入深度分别为3mm、9mm、和15mm时本专利技术的输入回波损耗；
[0033]图7是2.45GHz时植入深度为3mm的本专利技术的主极化增益和交叉极化增益在Phi＝0
°
(xoz面)的仿真结果本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种通过磁源辐射的可植入式槽天线，其特征在于，该可植入式槽天线包括第一介质板、铜制金属接地板、第二基板、同轴探针、短路金属柱；其中，短路柱的高度与第一介质板的厚度相同；第一介质板、金属接地板、第二基板为矩形，且尺寸相同，第一介质板包括第一基板、矩形铜制金属馈线，矩形金属馈线位于第一基板上表面，且矩形金属馈线、第一基板的纵向对称轴重合；矩形金属馈线上设有第一短路孔、第一馈电孔，第一短路孔、第一馈电孔分别位于矩形金属馈线短边所对的对称轴两侧，且第一短路孔、第一馈电孔的中心点位于矩形金属馈线长边所对的对称轴的轴线上；第一介质板、金属接地板、第二基板依次层叠，金属接地板上设有轴对称的领结形缝隙，所述领结形缝隙由两条直线边、两条内凹五折线包围构成，领结形缝隙的对称轴与金属接地板的对称轴重合；领结形缝隙的内凹五折线两侧设有第二馈电孔，第二短路孔，且第二短路孔、第二馈电孔的中心点位于金属接地板的对称轴的轴线上；第一短路孔、第二短路孔的半径与短路柱的半径相同，同轴探针由柱状且轴线共线的第一探针、第二探针构成，第一探针的下端与第二探针的上端固定对接，且第一探针的高度与第一介质板的厚度相同，第二探针的半径大于第一探针，第一馈电孔的半径与同轴探针的第一探针的半径相同，第二馈电孔的半径与同轴探针的第二探针的半径相同；第一基板上设有位置、尺寸分别与矩形金属馈线上的第一短路孔、第一馈电孔相对应的通孔，短路柱上端贯穿第一基板上的通孔，通过矩形金属馈线上的第一短路孔，与矩形金属馈线相对接，下端通过金属接地板上的第二短路孔，与金属接地板相对接；同轴探针的第一探针的上端贯穿第一基板上的通孔，通过矩形金属馈线上的第一馈电孔，与矩形金属馈线相对接，同轴探针的第二探针的上端通过金属接地板上的第二馈电孔，与金属接地板相对接；第二基板上设有通孔，其半径与同轴探针的第二探针相同，中心点与金属接地板上的第二馈电孔中心点重合，同轴探针的第二探针贯穿第二基板上的通孔，上端与金属接地板相对接。2.根据权利要求1所述的一种通过磁源辐射的可植入式槽天线，...
【专利技术属性】
技术研发人员：许丽洁，梁铭钰，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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