本發(fā)明屬于天線領(lǐng)域，尤其涉及一種小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線。
背景技術(shù)：
：：當(dāng)前，不斷加劇的人口老齡化問題已成為包括中國在內(nèi)的世界各國共同面臨的難題，老齡化的進(jìn)程必將伴隨著醫(yī)療保健服務(wù)業(yè)的需求增長，對高質(zhì)量的醫(yī)療保健需求龐大，無線生物醫(yī)療由于其使用便利成為了當(dāng)前及未來醫(yī)療發(fā)展的主要趨勢。無線數(shù)據(jù)遙測與能量傳輸在無線醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計開發(fā)及其個人醫(yī)療保健方面具有十分廣闊的應(yīng)用市場，是未來生物醫(yī)療發(fā)展的必然趨勢。從目前的研究來看，研發(fā)高精確、穩(wěn)定可靠的無線生物醫(yī)療設(shè)備仍然面臨很大的挑戰(zhàn)。1999年美國聯(lián)邦通信委員會開放了植入式醫(yī)療服務(wù)頻段（簡稱mics）,其頻率范圍為402-405mhz，專門用于2米范圍內(nèi)的植入式醫(yī)療裝置通信，通信速率可達(dá)250kbit/s。我國也于2007年將402-405mhz發(fā)布為生物醫(yī)學(xué)遙測專用頻段。目前針對植入式醫(yī)療裝置的特高頻通信技術(shù)主要針對mics頻段展開研究，同時也經(jīng)常涉及工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療頻段（簡稱ism）的433.1-434.8mhz、868-868.6mhz、2.40-2.483ghz和5.725-5.850ghz和超寬帶頻率3.1-10.6ghz。植入式天線工作頻率中ism頻段較為常見，相比于mics和wmts，其可利用頻帶寬，有較高的無線信道容量，因此不少國家將2.45ghz和5.8ghz的ism頻段用于生物遙測。例如xu.li-jie等人發(fā)表的《dual-bandimplantableantennawithopen-endslotsonground》文章中采用平面倒f結(jié)構(gòu)的天線，設(shè)計了雙頻植入式天線，但天線水平尺寸較大，為19mm×19.4mm×1.27mm；李明玖等人在2017年《電子元件與材料》上發(fā)表的《一種新型三頻段植入式天線的設(shè)計》中采用多層平面倒f結(jié)構(gòu)實現(xiàn)多頻，但層數(shù)多達(dá)三層，既增加厚度也提高加工難度。因此設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)簡單的小型化多頻植入式天線具有較為現(xiàn)實的意義。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明涉及一種小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，易于加工。通過同軸饋線進(jìn)行饋電，采用加載短路探針和開矩形槽的方式實現(xiàn)雙頻工作。介質(zhì)基板和覆蓋層則采用介電常數(shù)為4的聚酰亞胺柔性材料，使得天線實現(xiàn)小型化。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明一種小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線包括輻射貼片，矩形槽，短路探針，同軸饋線，接地平面，介質(zhì)基板和覆蓋層，其特征是：所述的輻射貼片整體為正方形，在其中一邊緣的中心位置開一個矩形槽，并且在相鄰的兩個邊緣各開了一個相互對稱的矩形槽。短路探針的連接點靠近輻射貼片表面的左邊緣，同軸饋線的饋電點位于輻射貼片表面的中下方。所述的輻射貼片與接地平面相平行，短路探針將輻射貼片和接地平面相連。同時同軸饋線也連接輻射貼片和接地平面。所述的介質(zhì)基板填充于輻射貼片與接地板之間，而覆蓋層位于輻射貼片的上方。介質(zhì)基板和覆蓋層均采用介電常數(shù)為4的聚酰亞胺柔性材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著優(yōu)點：1、結(jié)構(gòu)簡單：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，易于加工；2、頻段可調(diào)：本發(fā)明通過調(diào)整短路探針的位置或調(diào)節(jié)各個槽的長寬，可以調(diào)節(jié)天線在不同頻段下的諧振。附圖說明圖1是本發(fā)明一種小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線的俯視圖。圖2是本發(fā)明一種小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明一種小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線在2.45ghz皮膚電特性下的回波損耗曲線圖。圖4是本發(fā)明一種小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線在5.8ghz皮膚電特性下的回波損耗曲線圖。圖5是本發(fā)明一種小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線在2.45ghz皮膚電特性下的方向圖。圖6是本發(fā)明一種小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線在5.8ghz皮膚電特性下的方向圖。具體實施方案下面結(jié)合實例及附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計的小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線，包括輻射貼片101，矩形槽102、103、104，短路探針201，同軸饋線301，接地平面401，介質(zhì)基板501和覆蓋層601。輻射貼片101是本身是邊長為11mm的正方形，在其中一邊緣的中心位置開了長寬尺寸為2mm×1mm的矩形槽102。并且在相鄰的兩個邊緣上各開了一個互相對稱的矩形槽103、104，長寬尺寸均為2mm×1mm。短路探針201的連接點靠近輻射貼片101表面的左邊緣，同軸饋線301的饋電點位于輻射貼片101表面的中下方。本發(fā)明可以通過改變短路探針201的位置或三個矩形槽的尺寸來使其工作在其他頻段。如圖2所示，輻射貼片101與接地平面401相平行，短路探針201將輻射貼片101和接地平面401相連，短路探針201長度為1mm，半徑為0.6mm。同時同軸饋線301也連接輻射貼片101和接地平面401，同軸饋線301長度為1mm，半徑為0.6mm。接地平面401長寬尺寸是15mm×15mm，在輻射貼片101和接地平面401之間為介質(zhì)基板501，其材料為聚酰亞胺，介電常數(shù)為4。輻射貼片101的正上方為覆蓋層601，采用的也是聚酰亞胺柔性材料。介質(zhì)基板501和覆蓋層601長寬高尺寸均為15mm×15mm×1mm。如圖3所示，是本實例在2.45ghz皮膚電特性下的回波損耗曲線圖。本發(fā)明是植入人體皮膚，用來檢測人體機(jī)能和病癥的，人體皮膚在2.45ghz的工作頻點下的介電常數(shù)為38.0,、電導(dǎo)率為1.464。從圖中可以看出在2.45ghz頻點下天線工作在2.350-2.550ghz頻段內(nèi)，回波損耗值達(dá)到-27.6db。如圖4所示，是本實例在5.8ghz皮膚電特性下的回波損耗曲線圖。人體皮膚在5.8ghz的工作頻點下的介電常數(shù)為35.11、電導(dǎo)率為3.717。從圖中可以看出在5.8ghz頻點下天線工作在5.520-5.900ghz頻段內(nèi)，回波損耗值達(dá)到-28.19db。如圖5、6分別是本實例在2.45ghz和5.8ghz時該天線的方向圖，從圖中可以看出本實例在整個頻段內(nèi)具有較好的方向性，滿足設(shè)計要求。上述實例為本發(fā)明較佳的實施方式，另外在本實例的基礎(chǔ)上，改變輻射單元、同軸饋線的位置和接地平面的大小和尺寸，都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。技術(shù)特征：技術(shù)總結(jié)本發(fā)明公開了一種小型雙頻植入式醫(yī)用柔性天線，該天線工作在ISM頻段中的科學(xué)研究頻段和醫(yī)療頻段中，工作范圍在2.350?2.550GHz和5.520?5.900GHz。該天線由輻射貼片、矩形槽、短路探針、同軸饋線、接地平面、介質(zhì)基板和覆蓋層組成，短路探針將輻射貼片和接地平面相連；同時同軸饋線也連接輻射貼片和接地平面，介質(zhì)基板和覆蓋層均采用介電常數(shù)為4的聚酰亞胺柔性材料。輻射貼片上開有三個矩形槽，其中一邊緣的中心位置開一個矩形槽，并且在相鄰的兩個邊緣各開了一個相互對稱的矩形槽。本發(fā)明雙頻天線的結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，通帶匹配特性良好。技術(shù)研發(fā)人員：馮立營;駱志權(quán);鄭宏興;崔文杰;閆寶山受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)技術(shù)研發(fā)日：2017.06.22技術(shù)公布日：2017.09.15