CN110828991A - 一种柔性可穿戴体温调节天线 - Google Patents

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丁红
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Abstract

本发明涉及天线领域，特别是涉及一种柔性可穿戴体温调节天线。液态金属形状受温度影响很大，在温度波动的状态下，液体热胀冷缩明显，变化的天线形状导致发射信号的不稳定，寻找一个恒温系统，对于液态金属材料意义重大。本发明通过液态金属储液腔内设有可随温度调控的液态金属，体温调节天线形状，解决了液态金属固有缺陷（随温度变化，液态金属形变严重），使温度对于天线的影响降到最低，在双向注射泵调控液态金属天线基础上，体温精细化控制天线形状，取得了良好的效果。

Description

一种柔性可穿戴体温调节天线
技术领域
本发明涉及天线领域，特别是涉及一种柔性可穿戴体温调节天线。
背景技术
在无线通信设备由小型化便携式转化为隐藏式以后，天线设备的研究也向模块制作化发展，可是固态的金属却因为这样的原因可能会发生断裂。在2008年，研究学者通过实验得出：液态金属镓铟合金是新型天线合成材料的最好的组合。到后来他们发现，镓铟合金满足他们的研究需求，这一合金具备天线具备的所有材料特性，跟铜比较弹性也大得多，除此之外常温下，这一合金呈现液态，所以在形状发生改变时，这一合金可以流动而不会发生断裂。通过 PDMS（聚二甲基硅氧烷）制作微型流体的通道，之后将液态金属镓铟合金注入到微流体通道，从而制作了一种新类型的液态合金天线。这样一种新型的液态合金天线不止可以更好的接收到信号，更能够像液体那样能够自由的改变形态，在不断弯折的情况下材料不会疲劳，最大的优点是，在外力的干扰下，材料一旦发生断裂或者延展能够进行自我恢复。
目前，利用液态金属的可重构天线的技术方案包括了，机械调节、电化学调节等。但电化学调节的方法容易产生气体，对系统的密闭性要求高，有额外的体积膨胀，容易断路；机械调节的方法结构复杂，维护困难，成本较高。
存在的技术问题：液态金属形状受温度影响很大，在温度波动的状态下，液体热胀冷缩明显，变化的天线形状导致发射信号的不稳定，寻找一个恒温系统，对于液态金属材料意义重大。
发明内容
本发明通过液态金属天线特有的性质，解决固态天线固有的缺陷。通过液态金属随温度变化，其形状变化规律，设计出一种在人体温度调节状态下使用的液态金属天线。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种可重构天线，包括基体，所述基体内设有密闭连通的液态金属储液腔和液态金属流道，其特征在于：所述液态金属储液腔内设有可随温度调控的液态金属，通过体温调节天线形状。
所述天线基体内的管道，设于管道两头并向管道内注射镓铟锡液态金属的注射泵，通过注射泵宏观调节天线形状，根据所感测的人体温度状态，并且能够微观控制所述天线结构，达到宏观微观相互结合，控制天线形状的目的。
所述基体及管道采用柔性材料PDMS（聚二甲基硅氧烷），基体及管道呈贴片形状，能贴附在人体皮肤表面。
所述液态金属流道直径范围0.9-4mm，流道壁设有刻度线，能够宏观识别天线形状。
所述注射泵在流道两端，双向调节液态金属线的位置。
所述天线工作频段在3.0-4.0GHZ。
本发明解决了液态金属固有缺陷（随温度变化，液态金属形变严重），使温度对于天线的影响降到最低，在双向注射泵调控液态金属天线基础上，体温精细化控制天线形状，取得了良好的效果。
具体实施方式
实施例1
一种柔性可穿戴体温调节天线，材质为PDMS，工作时紧贴皮肤，由于PDMS为柔性类皮肤材质，天线厚度在1-2mm范围，所以和皮肤的贴合度比较好，基体及管道呈贴片状，能贴附在人体皮肤表面。利用人体的恒温系统维持液态金属天线的外部温度环境。天线基体内的管道，设于管道两头并向管道内注射镓铟锡液态金属的注射泵，通过注射泵宏观调节天线形状，根据所感测的人体温度状态，并且能够微观控制所述天线结构，达到宏观微观相互结合，控制天线形状的目的。
实施例2
液态金属流道直径范围0.9-4mm，可以采用PDMS作为流道管壁，流道壁设有刻度线，能够宏观识别天线形状。注射泵在流道两端，双向调节液态金属线的位置。通过注射泵调节天线的形状，注射泵可以作为天线的一部分使用，也可以调节完毕后与天线分离。根据使用环境的要求，将天线工作频段在3.0-4.0GHZ。

Claims (6)

1.一种柔性可穿戴体温调节天线，其特征在于，包括基体，所述基体内设有密闭连通的液态金属储液腔和液态金属流道，其特征在于：所述液态金属储液腔内设有可随温度调控的液态金属，通过体温调节天线形状。
2.根据权利要求1所述一种柔性可穿戴体温调节天线，其特征在于，上述天线基体内的管道，设于管道两头并向管道内注射镓铟锡液态金属的注射泵，通过注射泵宏观调节天线形状，根据所感测的人体温度状态，并且能够微观控制所述天线结构，达到宏观微观相互结合，控制天线形状的目的。
3.根据权利要求1所述一种柔性可穿戴体温调节天线，其特征在于，基体及管道采用柔性材料PDMS（聚二甲基硅氧烷），基体及管道呈贴片状，能贴附在人体皮肤表面。
4.根据权利要求2所述一种柔性可穿戴体温调节天线，其特征在于，所述液态金属流道直径范围0.9-4mm，流道壁设有刻度线，能够宏观识别天线形状。
5.根据权利要求2所述一种柔性可穿戴体温调节天线，其特征在于，注射泵在流道两端，双向调节液态金属线的位置。
6.根据权利要求3所述一种柔性可穿戴体温调节天线，其特征在于，所述天线工作频段在3.0-4.0GHZ。
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