植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，天線為圓環(huán)形偶極子天線，工作頻率為800MHz~1GHz。所述天線可以包括襯底、金屬層，襯底為平面圓環(huán)形，金屬層附著在平面圓環(huán)形襯底的一面，金屬層包括兩段金屬層，兩段金屬層呈環(huán)形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，兩段金屬層的相對(duì)稱的其中兩端用于分別與電路芯片的雙端差動(dòng)輸入接口連接，襯底可以為聚甲基丙烯酸甲酯材料，金屬層可以為鋁材料，襯底的外圓直徑小于11.78mm，內(nèi)圓直徑大于等于4mm。本發(fā)明的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，電磁波人體吸收相對(duì)較小，路徑損耗較小，能增加植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的工作距離，對(duì)人眼的健康影響較小，并且天線體積更小，適合眼內(nèi)植入。
【專利說明】植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植入式醫(yī)療技術(shù)，特別涉及一種植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線。
【背景技術(shù)】
[0002]植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)可以植入到眼睛前房內(nèi)，完成對(duì)眼壓的無線實(shí)時(shí)連續(xù)檢測(cè)，該系統(tǒng)需要電磁波供能，植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線需要完成電磁波能量收集和信號(hào)的發(fā)送。目前用于植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線主要有近場(chǎng)工作的線圈天線，采用近場(chǎng)天線的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)工作距離較短。另外一些用于植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線采用超高頻2.4GHz的遠(yuǎn)場(chǎng)天線，體積較小，但人體對(duì)高頻電磁波的吸收降低了天線增益，另外研究表明盡管在能量密度滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)情況下，2.4GHz或更高頻率電磁波會(huì)造成晶狀體混濁和視神經(jīng)損害，進(jìn)而對(duì)視覺系統(tǒng)造成損害。
[0003]一般天線設(shè)計(jì)時(shí)材料選擇主要考慮天線特性即可，鑒于植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線工作于眼內(nèi)環(huán)境要求，材料選擇應(yīng)該考慮生物兼容性等特性，另外生物MEMS(微機(jī)電系統(tǒng)沖常采用PDMS (聚二甲基硅氧烷)，PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，PI (聚酰亞胺)等材料，透水性較強(qiáng)，在水環(huán)境下天線性能改變較大，天線設(shè)計(jì)較為困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，電磁波人體吸收相對(duì)較小，路徑損耗較小，能增加植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的工作距離，對(duì)人眼的健康影響較小，并且天線體積更小，適合眼內(nèi)植入。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，為圓環(huán)形偶極子天線，工作頻率為800MHz~1GHz。
[0006]較佳的，所述天線包括襯底、金屬層；
[0007]所述襯底為平面圓環(huán)形；
[0008]所述金屬層附著在平面圓環(huán)形襯底的一面；
[0009]所述金屬層包括兩段金屬層，兩段金屬層呈環(huán)形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，兩段金屬層的相對(duì)稱的其中兩端用于分別與電路芯片的雙端差動(dòng)輸入接口連接。
[0010]較佳的，所述襯底為聚甲基丙烯酸甲酯材料；
[0011]所述金屬層為鋁材料。
[0012]較佳的，平面圓環(huán)形的所述襯底，外圓直徑小于11.78mm,內(nèi)圓直徑大于等于4mm。
[0013]較佳的，每段金屬層，包括外弧金屬層、內(nèi)弧金屬層、連接金屬層；
[0014]所述連接金屬層兩端分別接所述外弧金屬層、內(nèi)弧金屬層；
[0015]所述外弧金屬層、內(nèi)弧金屬層及襯底同圓心。
[0016]較佳的，所述天線的工作頻率為915MHz ；
[0017]所述襯底，外圓直徑為5.7mm,內(nèi)圓直徑為4mm,厚度為0.04mnT0.06mm ；
[0018]所述金屬層，厚度為0.01mnT0.1謹(jǐn)。[0019]本發(fā)明的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，通過選擇合適的工作頻率和襯底材料，并根據(jù)人眼實(shí)際尺寸和電學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)通過電磁波完成能量和信息傳遞的功能，同時(shí)滿足生物兼容，電磁兼容和使用無副作用等特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對(duì)本發(fā)明所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發(fā)明的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線一實(shí)施例示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線置于眼睛前房后的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]實(shí)施例一
[0025]植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，為圓環(huán)形偶極子天線，工作頻率為SOOMHflGHz，較佳的工作頻率為915MHz。
[0026]實(shí)施例一中，選擇800MHz~IGHz作為植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線的工作頻率，天線直接共軛匹配植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)輸入阻抗，相對(duì)于工作在2.4GHz天線，該頻段天線的電磁波人體吸收相對(duì)較小，路徑損耗較小，增加了植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)工作距離，減小了其對(duì)人眼的健康影響。而相對(duì)于美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)所規(guī)定的402-405MHZ無線植入式醫(yī)療設(shè)備工作頻段，800MHflGHZ頻段天線體積更小，適合眼內(nèi)等小尺寸人體組織的植入。
[0027]實(shí)施例二
[0028]基于實(shí)施例一，植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，如圖1所示，包括襯底1、金屬層2 ；
[0029]所述襯底I為平面圓環(huán)形；
[0030]所述金屬層2附著在平面圓環(huán)形襯底的一面；
[0031]所述金屬層2包括兩段金屬層，兩段金屬層呈環(huán)形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，兩段金屬層的相對(duì)稱的其中兩端用于與分別電路芯片3的雙端差動(dòng)輸入接口連接。
[0032] 實(shí)施例二中，植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線的金屬層2呈環(huán)形對(duì)稱分布，該結(jié)構(gòu)既可以減小天線面積，也可以使其輻射方向在側(cè)向四周分布均勻，最大增益處為眼睛側(cè)面，且最大增益沿眼睛前方呈軸對(duì)稱分布，能減小天線對(duì)人眼的損害，并能使植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)在眼內(nèi)位置放置靈活。
[0033]實(shí)施例三
[0034]基于實(shí)施例二，所述襯底I為PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)材料；
[0035]所述金屬層2為鋁材料。[0036]實(shí)施例三中，選取PMMA材料作為天線襯底材料，PMMA已在多種植入式醫(yī)療系統(tǒng)中采用，具有很好的生物兼容性，并且PMMA相比于PDMS (聚二甲基硅氧烷)和聚酰亞胺，不易有水分侵入材料內(nèi)部，從而不會(huì)因長期液體浸泡而影響天線性能，能滿足植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的生物兼容性和穩(wěn)定性要求。
[0037]實(shí)施例四
[0038]基于實(shí)施例三，平面圓環(huán)形的所述襯底1，外圓直徑小于11.78mm,內(nèi)圓直徑大于4mm η
[0039]如圖2所示,人眼前房6直徑為12.llmm±0.33mm,天線襯底I直徑小于11.78mm,能保證天線直徑小于最小的人眼前房6直徑；天線為平面圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，因?yàn)樘炀€中的金屬層2材料多為不透明材料，天線中間不能有金屬層2材料，即不得影響瞳孔進(jìn)光，一般人眼瞳孔直徑變化范圍為2.5mnT4mm，因此天線中間透光區(qū)域?yàn)橹睆酱笥诘扔?mm的圓。實(shí)施例四的天線能確保植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)不影響人眼正常使用。
[0040]實(shí)施例五
[0041]基于實(shí)施例四，植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線的金屬層，每段金屬層包括外弧金屬層21、內(nèi)弧金屬層22、連接金屬層23 ；
[0042]所述連接金屬層23兩端分別接所述外弧金屬層21、內(nèi)弧金屬層22 ；
[0043]所述外弧金屬層21、內(nèi)弧金屬層22及襯底I同圓心。
[0044]較佳的，所 述天線的工作頻率為915MHz ;所述襯底，外圓直徑為5.7mm，內(nèi)圓直徑為4mm,厚度為0.04mnT0.06mm ;所述金屬層，厚度為0.01mnT0.1mm。
[0045]實(shí)施例五植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，可實(shí)現(xiàn)最大增益為_15dBi，在滿足中國國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電磁波功率的情況下，可以實(shí)現(xiàn)大于IOcm的工作距離。
[0046]本發(fā)明的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，通過選擇合適的工作頻率和襯底材料，并根據(jù)人眼實(shí)際尺寸和電學(xué)參數(shù)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)通過電磁波完成能量和信息傳遞的功能，同時(shí)滿足生物兼容，電磁兼容和使用無副作用等特點(diǎn)。
[0047]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，其特征在于，所述天線為圓環(huán)形偶極子天線，工作頻率為800MHz~IGHz。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，其特征在于， 所述天線包括襯底、金屬層； 所述襯底為平面圓環(huán)形； 所述金屬層附著在平面圓環(huán)形襯底的一面； 所述金屬層包括兩段金屬層，兩段金屬層呈環(huán)形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，兩段金屬層的相對(duì)稱的其中兩端用于分別與電路芯片的雙端差動(dòng)輸入接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，其特征在于， 所述襯底為聚甲基丙烯酸甲酯材料； 所述金屬層為鋁材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，其特征在于， 平面圓環(huán)形的所述襯底，外圓直徑小于11.78mm,內(nèi)圓直徑大于等于4mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，其特征在于， 每段金屬層，包括外弧金屬層、內(nèi)弧金屬層、連接金屬層； 所述連接金屬層兩端分別接所述外弧金屬層、內(nèi)弧金屬層； 所述外弧金屬層、內(nèi)弧金屬層及襯底同圓心。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的植入式眼壓檢測(cè)微系統(tǒng)的天線，其特征在于， 所述天線的工作頻率為915MHz ； 所述襯底，外圓直徑為5.7mm,內(nèi)圓直徑為4mm,厚度為0.04mnT0.06mm ； 所述金屬層，厚度為0.01mnT0.1mm。
【文檔編號(hào)】A61B3/16GK104022344SQ201310064767
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】劉德盟, 張釗鋒, 梅年松, 張志勇 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院上海高等研究院