新型共面波导馈电柔性缝隙型可植入天线研究

作者：丁宇星; 李鹏; 薛鹏飞; 常劭龙; 宗卫华^*

来源：青岛大学学报(工程技术版), 2019, 34(03): 74-78.

DOI：10.13306/j.1006-9798.2019.03.014

• 植入式天线
• ISM频段
• 带宽
• 共面波导
• 柔性天线
• 人体组织

为了减轻无线植入设备中植入天线所引起的不适性,本文提出了一种新型共面波导(coplanar waveguide,CPW)馈电的缝隙型可植入天线,天线衬底为20μm厚聚酰亚胺柔性材料。采用电磁仿真软件对天线进行优化设计,得到天线尺寸为11 mm×13mm,天线在肌肉中的带宽为1.77～2.94GHz,最大增益为-22.7dBi。同时,分析了天线带宽随着人体模型尺寸、绝缘膜厚度、空气缝隙厚度以及不同人体组织中的的变化规律,并在尺寸为50mm×50mm×50mm的填充肌肉人体模型中进行仿真。仿真结果表明,天线在肌肉、皮肤、小肠、胃等多种人体组织中均保持宽带特性,可以覆盖工业、科学和医疗(industrial,scientific and medical,ISM)频段,而且具有体积小、质量轻、带宽宽的特性。该研究在植入医疗设备中具有较好的应用价值。

• 单位
  青岛大学