一种ISM频段半切共面波导可植入天线

摘要

提出一种以柔性材料为衬底的新型可植入天线,天线初始结构为对称状共面波导天线,对此天线在对称面进行切半得到半切共面波导天线。采用HFSS在单层人体模型中对半切天线进行设计与分析,仿真结果表明天线在不同人体组织中会产生频率偏移,但在皮肤、肌肉、小肠中均能覆盖工业、科学和医疗频段(ISM)。仿真结果还显示天线在改变衬底厚度的情况下仍具有宽的带宽。对天线进行加工,采用猪肉馅和果冻状模拟皮肤分别对天线进行测试,其|S11|<-10dB的带宽分别为1.91~2.65GHz与2.19~2.79GHz,天线在2种环境中的测试带宽均能覆盖ISM频段,天线尺寸为6 mm×13.5 mm×24 mm。将天线与圆柱体共形,在肉馅中测试带宽为2.26~3.11 GHz,与目前已有天线相比,本文天线具有尺寸小、质量轻、带宽宽的特性,可应用于胶囊内视镜、无线心脏起搏器等可植入医疗器件中。