CN109728430A

CN109728430A - 双频段可穿戴天线

Info

Publication number: CN109728430A
Application number: CN201910036765.3A
Authority: CN
Inventors: 李九生; 王子宝
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2019-05-07
Anticipated expiration: 2039-01-15
Also published as: CN109728430B

Abstract

本发明公开了一种双频段可穿戴天线。它包括衬底、八边形贴片、圆形狭缝、矩形接地板；其中八边形贴片位于衬底正面位置，且圆形孔位于八边形贴片靠中下方的位置；矩形接地板位于衬底背面位置。本发明的双频段可穿戴天线具有结构简单，频带宽，辐射特性好，成本低等优点，满足在可穿戴无线通信领域的应用要求。

Description

双频段可穿戴天线

技术领域

本发明涉及在可穿戴无线通信应用技术领域，具体涉及一种双频段可穿戴天线。

背景技术

作为天线领域中的一种新型天线，可穿戴天线有不同于一般天线的特点。首先，可穿戴天线是一种可以植入于衣物内的电子设备，具有多种的变化形式，通常而言，其多用柔性材料或者纺织材料制作而成，这样设计的天线能够更加容易和人体保持共形，而且相对而言较为轻便，也易于携带。其次，可穿戴天线作为共形天线中的一类，由于其附着在人体表面，也必须考虑它与人体之间的相互影响。

可穿戴天线在医疗等领域，都有着巨大的应用价值。例如在医疗方面，可以把天线、传感器和医疗设备一起放置在人体身上，通过天线把检测到的数据传送到网络终端，以便医生可以实时监测病人身体状态，尤其是在我国随着老年人口的增加，可穿戴天线对老年人医疗保健的服务也是非常值得期待的。随着研究的深入，可穿戴天线将会进一步发展和成熟起来，有着广阔的发展前景。但是现有的天线结构复杂、尺寸较大、制作困难、损耗大、辐射性能不够好。因此迫切需要研究出一种结构简单、尺寸较小、辐射特性好、成本低的新型天线来满足实际应用的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种双频段可穿戴天线。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种双频段可穿戴天线，它包括衬底、八边形贴片、圆形狭缝、矩形接地板；其中八边形贴片位于矩形的衬底正面位置，其顶边以及两条侧边与衬底边缘平齐，且八边形贴片靠中下方的位置镂空有圆形孔；八边形贴片的底边上连接有与八边形贴片材质相同的柄端，柄端也贴于衬底正面位置；柄端由等腰梯形部分和矩形部分组成，等腰梯形部分的顶边与八边形贴片的底边完全重合，矩形部分的顶边连接等腰梯形部分的底边，底边与衬底的底边平齐；矩形接地板位于衬底背面位置，且底边与衬底的底边重合。

上述方案中的各部件具体参数可采用如下优选方式。

所述的衬底所用材料为牛仔布材料，衬底的长度为25～27mm，宽度为18～20mm，厚度为1.6～1.8mm。

所述的八边形贴片从所述柄端左侧第一条边开始，按顺时针方向的八条边长分别为10～12mm、5～7mm、6～8mm、8～10mm、10～12mm、8～10mm、6～8mm、5～7mm。

所述的柄端中，等腰梯形部分的顶边长度为6～8mm，底边长度为8～10mm，高为2～4mm；矩形部分的长度为7～9mm，宽度为2～4mm。

所述的圆形孔半径为2～4mm。

所述的矩形接地板长度为18～20mm，宽度为4～6mm。

本发明的双频段可穿戴天线具有结构简单，频带宽，辐射特性好，成本低等优点，满足在可穿戴无线通信领域的应用要求。

附图说明

图1是双频段可穿戴天线正面图；

图2是双频段可穿戴天线回波损耗图；

图3是天线在5GHz时E面辐射方向图；

图4是天线在5GHz时H面辐射方向图；

图5是天线在9GHz时E面辐射方向图；

图6是天线在9GHz时H面辐射方向图；

图7是天线在4GHz时贴片表面电流图；

图8是天线在5GHz时贴片表面电流图；

图9是天线在9GHz时贴片表面电流图；

图10是天线在15GHz时贴片表面电流图。

具体实施方式

如图1所示，一种双频段可穿戴天线，它包括衬底1、八边形贴片2、圆形狭缝3、矩形接地板4；其中八边形贴片2位于矩形的衬底1正面位置，其顶边以及两条侧边与衬底1边缘平齐，且八边形贴片2靠中下方的位置镂空有圆形孔3；八边形贴片2的底边上连接有与八边形贴片2材质相同的柄端，柄端也贴于衬底1正面位置；柄端由等腰梯形部分和矩形部分组成，等腰梯形部分的顶边与八边形贴片2的底边完全重合，矩形部分的顶边连接等腰梯形部分的底边，底边与衬底1的底边平齐；矩形接地板4位于衬底1背面位置，且底边与衬底1的底边重合。

各器件的具体参数如下：所述的衬底1所用材料为牛仔布材料，衬底1的长度为25～27mm，宽度为18～20mm，厚度为1.6～1.8mm。所述的八边形贴片2从所述柄端左侧第一条斜边开始，按顺时针方向的八条边长分别为10～12mm、5～7mm、6～8mm、8～10mm、10～12mm、8～10mm、6～8mm、5～7mm。所述的柄端中，等腰梯形部分的顶边长度为6～8mm，底边长度为8～10mm，高为2～4mm；矩形部分的长度为7～9mm，宽度为2～4mm。所述的圆形孔3半径为2～4mm。所述的矩形接地板4长度为18～20mm，宽度为4～6mm。整个天线呈左右镜像对称。

实施例1

本实施例中，双频段可穿戴天线的结构和各部件形状如上所述，因此不再赘述。但各部件的具体参数如下：

所述的衬底所用材料为牛仔布材料，衬底的长度为25mm，宽度为18mm，厚度为1.6mm。所述的八边形贴片从所述柄端左侧的第一条边开始，按顺时针方向的八条边长分别为10.5mm、5.1mm、6.7mm、8mm、10.7mm、8mm、6.7mm、5.1mm。所述柄端中，等腰梯形部分的顶边长度为6mm，底边长度为9mm，高为3mm；矩形部分的长度为7mm，宽度为2mm。所述的圆形孔半径为2.5mm。所述的矩形接地板长度为18mm，宽度为4.5mm，长边与六边形贴片底边完全重合。图2是双频段可穿戴天线回波损耗图，可知天线的-10dB带宽从4GHz到15GHz。图3是天线在5GHz时E面辐射方向图。图4是天线在5GHz时H面辐射方向图。图5是天线在9GHz时E面辐射方向图。图6是天线在9GHz时H面辐射方向图。图7是天线在4GHz时贴片表面电流图。图8是天线在5GHz时贴片表面电流图。图9是天线在9GHz时贴片表面电流图。图10是天线在15GHz时贴片表面电流图。

Claims

1.一种双频段可穿戴天线，其特征在于，它包括衬底(1)、八边形贴片(2)、圆形狭缝(3)、矩形接地板(4)；其中八边形贴片(2)位于矩形的衬底(1)正面位置，其顶边以及两条侧边与衬底(1)边缘平齐，且八边形贴片(2)靠中下方的位置镂空有圆形孔(3)；八边形贴片(2)的底边上连接有与八边形贴片(2)材质相同的柄端，柄端也贴于衬底(1)正面位置；柄端由等腰梯形部分和矩形部分组成，等腰梯形部分的顶边与八边形贴片(2)的底边完全重合，矩形部分的顶边连接等腰梯形部分的底边，底边与衬底(1)的底边平齐；矩形接地板(4)位于衬底(1)背面位置，且底边与衬底(1)的底边重合。

2.如权利要求1所述的一种双频段可穿戴天线，其特征在于所述的衬底(1)所用材料为牛仔布材料，衬底(1)的长度为25～27mm，宽度为18～20mm，厚度为1.6～1.8mm。

3.如权利要求1所述的一种双频段可穿戴天线，其特征在于所述的八边形贴片(2)从所述柄端左侧第一条边开始，按顺时针方向的八条边长分别为10～12mm、5～7mm、6～8mm、8～10mm、10～12mm、8～10mm、6～8mm、5～7mm。

4.如权利要求1所述的一种双频段可穿戴天线，其特征在于所述的柄端中，等腰梯形部分的顶边长度为6～8mm，底边长度为8～10mm，高为2～4mm；矩形部分的长度为7～9mm，宽度为2～4mm。

5.如权利要求1所述的一种双频段可穿戴天线，其特征在于所述的圆形孔(3)半径为2～4mm。

6.如权利要求1所述的一种双频段可穿戴天线，其特征在于所述的矩形接地板(4)长度为18～20mm，宽度为4～6mm。