反射面天线制造技术

本实用新型专利技术涉及反射面天线。一种反射面天线包括介质板、金属反射层、振子天线以及同轴馈电线，介质板具有抛物面表面和平面表面，金属反射层覆盖在介质板的抛物面表面上，振子天线贴装于介质板的平面表面上，并且包括一对偶极子辐射贴片，同轴馈电线与一对偶极子辐射贴片电连接。普通偶极子没有定向辐射特性，向后辐射的能量耗散到空气中无法利用，本实用新型专利技术的反射面天线可以实现定向辐射，解决了普通偶极子后向能量浪费的问题。根据本实用新型专利技术的实施方案的反射面天线给偶极子加载金属反射面后，并通过对金属反射面的优化设计，可以将后向的大部分能量反射到前向，提高了能量利用率，增强了天线的传输性能。增强了天线的传输性能。增强了天线的传输性能。

【技术实现步骤摘要】
反射面天线


[0001]本技术涉及无线医疗器械的无线通信
，尤其涉及一种反射面天线。

技术介绍

[0002]现代社会对于高端医疗技术的需求愈发迫切，其中无线医疗技术是众多医疗机构和科技公司关注的一项热门技术，无线医疗是指以计算机、可穿戴、物联网、无线通信和云计算等技术为依托，充分利用有限的医疗人力和设备资源，并发挥大医院的医疗技术优势，在疾病检测、监护等方面提供的信息化、移动化和远程化医疗服务。无线医疗技术可以用于调控人体神经、采集人体信息、无线心脏起搏器等，无线医疗大幅提升了治疗效率，同时提高了患者舒适度。
[0003]无线医疗中通常需要一对天线，分别是作为辐射器的体外天线和作为接收器的体内天线，体外天线发射出的能量穿过人体皮肤等组织后被体内天线接收。
[0004]为了便于佩戴，体外天线要求低剖面和较低的质量，现有的天线小型化技术主要是将天线平面化设计，或者设计超材料结构改变天线的电尺寸，例如，现有的医疗近场传能天线通常采用平面振子天线或者其变形的形式，但是振子天线的方向系数是沿切向绕行分布的，这意味着天线在前向(朝着人体的方向)和后向(人体的反方向)同时辐射能量，其后向的能量无法用于传能导致能量浪费和损失，另外由于人体皮肤的电导率较大，体外天线发出的能量有较多反射到空间中，造成能量的浪费。
[0005]因此，亟需一种具有收集和反射能力、提高的能量利用率以及强的天线传输性能的反射面天线。
[0006]上述对
技术介绍
的陈述仅是为了方便对本技术技术方案(使用的技术手段、解决的技术问题以及产生的技术效果等方面)的深入理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该消息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的缺陷，本技术提供一种反射面天线，其可以将后向的大部分能量反射到前向，从而提高能量利用率，并且增强天线的传输性能。
[0008]根据本技术的实施方案，提供了一种反射面天线，其包括介质板、金属反射层、振子天线以及同轴馈电线，介质板具有抛物面表面和平面表面；金属反射层覆盖在介质板的抛物面表面上；振子天线贴装于介质板的平面表面上，并且包括一对偶极子辐射贴片；同轴馈电线与一对偶极子辐射贴片电连接。
[0009]优选地，所述一对偶极子辐射贴片包括形状大小相同且关于介质板的中心呈对称分布的第一偶极子辐射贴片和第二偶极子辐射贴片。
[0010]优选地，所述一对偶极子辐射贴片形成缝隙结构和枝节结构，所述缝隙结构与枝节结构分别关于介质板的中心对称。
[0011]优选地，所述同轴馈电线包括内芯和外壳，所述内芯通过焊接工艺与第一偶极子
辐射贴片电连接，所述外壳通过焊接工艺与第二偶极子辐射贴片电连接，所述介质板的平面表面上设置有用于容纳同轴馈电线的馈电走线槽。
[0012]优选地，所述金属反射层的材料为铜，所述介质板的材料为罗杰斯板，并且介质板的相对介电常数为10.8，介质板的最大厚度为6.95mm。
[0013]本技术采取以上技术方案，其具有以下有益效果：本技术的反射面天线可以解决普通振子的能量沿径向辐射时一部分后向的能量辐射到空气中从而造成浪费的问题。本技术的反射面天线对偶极子加载金属反射面后，并通过对金属反射面的优化设计，可以将后向的大部分能量反射到前向，提高了能量利用率，增强了天线的传输性能。
[0014]此外，本技术利用的技术原理与传统反射面天线有明显差异，传统的反射面天线利用光学原理，位于抛物面焦点的馈源向抛物面发射电磁波，电磁波经反射后形成平行电磁波束，它是通过增加辐射口面尺寸来提高天线增益。而本技术的抛物面位于偶极子天线的近场区，偶极子天线也不在抛物面焦点，两者只存在耦合效应，不符合简单的光学反射原理。除此之外，本技术的抛物面的作用是收集后向能量并反射，进而增加前向传输效率。
附图说明
[0015]下文将结合附图对本技术的示例性实施例进行更为详细的说明。为清楚起见，不同附图中相同的部件以相同标记示出。需要说明的是，附图仅起到示意作用，其并不必然按照比例绘制。在这些附图中：
[0016]图1是根据本技术的实施方案的反射面天线的截面结构示意图。
[0017]图2是应用了根据本技术的实施方案的反射面天线的无线植入式神经刺激器的配置的框图。
[0018]图3是示出根据本技术的实施方案的振子天线的结构示意图。
[0019]图4是示出根据本技术的实施方案的同轴馈电线与一对偶极子辐射贴片电连接的结构示意图。
[0020]图5是示出图3所示的振子天线在坐标系中的示意图。
[0021]图6是根据本技术的实施方案的反射面天线的传输系数S21的仿真结果。
[0022]图7是与根据本技术的实施方案的反射面天线的反射系数S22的仿真结果。
[0023]图8是普通偶极子天线在近场区的电场强度的水平面和垂直面归一化仿真结果。
[0024]图9是根据本技术的实施方案的反射面天线在近场区的电场强度的水平面和垂直面归一化仿真结果。
[0025]图10是示出根据本技术的实施方案的反射面天线的制作方法的流程图。
具体实施方式
[0026]下面对本技术的实施方案作详细说明，本实施方案在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施方案。
[0027]图1是根据本技术的实施方案的反射面天线的截面结构示意图。如图1所示，根据本技术的实施方案的反射面天线可以包括介质板110、金属反射层120、振子天线
130。介质板110具有抛物面表面111和平面表面112，金属反射层120覆盖在介质板的抛物面表面111上。振子天线130贴装于介质板的平面表面112上，并且与馈电线电连接。
[0028]根据本技术的实施方案，反射面天线可以用于无线植入式电子医疗器械，例如，无线植入式神经刺激器、无线心脏起搏器等。图2是应用了根据本技术的实施方案的反射面天线的无线植入式神经刺激器的配置的框图。如图2所示，与根据本技术的实施方案的反射面天线100配合使用的是体内天线200。优选地，为了便于植入和减小体积，体内天线200可以采用最基本的线状偶极子，例如，半波振子天线。相应地，反射面天线100作为体外发射信号的天线，体内天线200作为信号接收天线，实现在人体内外进行无线通信和能量传输。信号和能量在人体内经过一系列地传递之后，电极300受到驱动从而可以向患者的治疗部位施加刺激信号。
[0029]通常，作为体外发射信号的振子其能量沿径向辐射，会有一部分后向的能量辐射到空气中，造成浪费，而在加载金属反射面120之后，反射面天线100可以将后向的大部分能量反射到前向，提高了能量利用率，增强了天线的传输性能。
[0030]在下文中，将对反射面天线100的各个部件进行详本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反射面天线，其特征在于，包括：介质板，其具有抛物面表面和平面表面；金属反射层，其覆盖在介质板的抛物面表面上；振子天线，其贴装于介质板的平面表面上，并且包括一对偶极子辐射贴片；同轴馈电线，其与一对偶极子辐射贴片电连接。2.根据权利要求1所述的反射面天线，其特征在于，所述一对偶极子辐射贴片包括形状大小相同且关于介质板的中心呈对称分布的第一偶极子辐射贴片和第二偶极子辐射贴片。3.根据权利要求2所述的反射面天线，其特征在于，所述一对偶极子辐射贴片形成缝隙结构和枝节结...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐天睿，蔡颂一，
申请(专利权)人：北京领创医谷科技发展有限责任公司，
类型：新型
国别省市：