CN114051678A - 利用磁偶极子共振测量生物信息的天线装置 - Google Patents

利用磁偶极子共振测量生物信息的天线装置 Download PDF

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CN114051678A CN202080036001.5A CN202080036001A CN114051678A CN 114051678 A CN114051678 A CN 114051678A CN 202080036001 A CN202080036001 A CN 202080036001A CN 114051678 A CN114051678 A CN 114051678A
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Abstract

根据一实施例的天线装置(antenna device)可包括：第一导线和第二导线，沿着第一平面上的第一区域的边界的一部分相互隔开配置；第三导线和第四导线，沿着与上述第一平面平行隔开的第二平面上的第二区域的边界的一部分相互隔开配置；第五导线和第六导线，沿着与上述第二平面平行隔开的第三平面上的第三区域的边界的一部分相互隔开配置，第一连接部，用于连接上述第一导线的第一端(first end)和上述第三导线的第一端；第二连接部，用于连接上述第二导线的第一端和上述第四导线的第一端；第三连接部，用于连接上述第三导线的第二端(second end)和上述第五导线的第二端；以及第四连接部，用于连接上述第四导线的第二端和上述第六导线的第二端。

Description

利用磁偶极子共振测量生物信息的天线装置
技术领域
以下，提供利用磁偶极子共振测量生物信息的天线装置相关技术。
背景技术
最近，现代人因饮食习惯的西化，患有糖尿病、高脂血症、血栓患者等所谓成人病的人不断增加。能够了解这些成人病严重程度的简单方法是测量血液中的生物成分。生物成分测量的优点在于可以知道血液中各种成分的量，如血糖、贫血、凝血等，因此，对于特定成分的数值是在正常范围还是在非正常范围，普通人也不用去医院就可以很容易地判断是否存在异常。
测量生物成分的简便方法之一是将指尖采集的血液注入试纸后，使用电化学或光度法对输出信号进行定量分析，这种方法可以在测量仪器上显示相应的成分量，因此适用于没有专业知识的普通人。
以下，将描述可通过将血糖测量传感器插入体内而不直接采集血液并观察频移来测量体内血糖的技术。
发明内容
技术问题
根据一实施例的天线装置(antenna device)可包括：第一导线和第二导线，沿着第一平面上的第一区域的边界的一部分相互隔开配置；第三导线和第四导线，沿着与上述第一平面平行隔开的第二平面上的第二区域的边界的一部分相互隔开配置；第五导线和第六导线，沿着与上述第二平面平行隔开的第三平面上的第三区域的边界的一部分相互隔开配置；第一连接部，用于连接上述第一导线的第一端(first end)和上述第三导线的第一端；第二连接部，用于连接上述第二导线的第一端和上述第四导线的第一端；第三连接部，用于连接上述第三导线的第二端(second end)和上述第五导线的第二端；以及第四连接部，用于连接上述第四导线的第二端和上述第六导线的第二端。
在根据一实施例的天线装置中，上述第一导线的第二端和上述第二导线的第二端可以与天线端口连接，上述第一导线和上述第二导线以穿过上述天线端口和上述第一区域的中心点并垂直于上述第一平面的虚拟平面为基准配置在相对侧，上述第三导线和上述第四导线能够以上述虚拟平面为基准配置在相对侧，上述第五导线和上述第六导线能够以上述虚拟平面为基准配置在相对侧。
根据一实施例的天线装置还可包括：天线端口，与上述第一导线和上述第二导线连接；以及馈电部(feeder)，通过上述天线端口提供馈电信号(feed signal)。
在根据一实施例的天线装置中，上述第一导线、上述第二导线、上述第三导线、上述第四导线、上述第五导线以及上述第六导线中的一个或两个以上的组合的长度可以为与目标频率(target frequency)相对应的波长的1/4。
在根据一实施例的天线装置中，上述第一区域、上述第二区域以及上述第三区域的形状可以为多边形及圆形中的一种。
在根据一实施例的天线装置中，当从垂直于上述第一平面的方向观察时，上述第一区域、上述第二区域以及上述第三区域可以具有相同的大小和相同的形状。
在根据一实施例的天线装置中，上述第一连接部可以与上述第二连接部相互分离(disconnected)，上述第三连接部可以与上述第四连接部相互分离。
在根据一实施例的天线装置中，从上述馈电部向上述第一连接部的虚拟直线相对于上述虚拟平面可以形成临界角以下的角度，从上述馈电部向上述第二连接部的虚拟直线相对于上述虚拟平面可以形成临界角以下的角度。
在根据一实施例的天线装置中，相互平行且隔开的多个平面中位于中心的基准平面上的多个导线可以响应于馈电信号，产生(generate)基于磁偶极子的共振。
在根据一实施例的天线装置中，以上述基准平面为基准位于一侧的至少一个平面上的多个导线可以响应于上述馈电信号，产生基于第一电偶极子的共振，以上述基准平面为基准位于另一侧的至少一个平面上的多个导线可以响应于上述馈电信号，产生基于第二电偶极子的共振，上述第二电偶极子具有与上述第一电偶极子相反的极性。
在根据一实施例的天线装置中，多个上述连接部可以通过通孔连接多个导线之间。
在根据一实施例的天线装置中，上述第五导线和上述第六导线电连接(electrically connected)。
根据一实施例的天线装置可包括至少一个追加导线，其在与上述第三平面平行隔开的至少一个追加平面上沿着区域的边界的一部分相互隔开配置，并与上述第五导线和上述第六导线电连接。
在根据一实施例的天线装置中，多个导线印刷(printing)在具有圆柱形状的印刷电路板(printed circuit board，PCB)的表面。
根据一实施例的天线装置中，共振频率可以响应于上述天线装置周围的在目标分析物的浓度变化而变化。
根据一实施例的天线装置还可包括通信部，用于将与上述天线装置的共振频率的变化程度和测量的散射参数相关的生物相关参数数据发送至外部装置。
在根据一实施例的天线装置中，当向上述天线装置提供馈电信号时，上述第一导线可以与上述第三导线形成电容耦合，上述第三导线与上述第五导线形成电容耦合，上述第二导线与上述第四导线形成电容耦合，上述第四导线与上述第六导线形成电容耦合。
根据一实施例的天线装置可包括：多个第一导线，沿着第一平面上的第一区域的一部分配置；多个第二导线，沿着与上述第一平面平行隔开的第二平面上的第二区域的一部分配置，与多个上述第一导线形成电容耦合；以及多个第三导线，沿着与上述第二平面平行隔开的第三平面上的第三区域的一部分配置，与多个上述第二导线形成电容耦合，多个上述第一导线与天线端口连接，以上述天线端口为基准，在远端与多个上述第二导线连接，多个上述第二导线以上述天线端口为基准，在近端与上述第三导线连接，响应于向上述天线端口提供馈电信号的情况，分别产生基于磁偶极子的共振和基于电偶极子的共振。
根据一实施例的天线装置可包括：第一导线，配置在相互平行隔开的多个平面中位于中心的基准平面上，能够产生基于磁偶极子的共振；第二导线，配置在以上述基准平面为基准位于一侧的至少一个平面上，能够产生基于第一电偶极子的共振；以及第三导线，配置在以上述基准平面为基准位于另一侧的至少一个平面上，能够产生基于第二电偶极子的共振，第二电偶极子具有与上述第一电偶极子相反的极性。
附图说明
图1示出偶极天线的一般形状。
图2示出具有环形(loop)形状的天线器件200。
图3示出两个偶极天线相邻配置的天线器件。
图4示出根据天线器件的形状的电磁波的频率响应特性。
图5a示出根据一实施例的天线装置的形状。
图5b示出根据一实施例的天线装置中流动的电流方向。
图6示出根据一实施例的天线装置的形状。
图7示出包括根据一实施例的天线装置的圆柱形(cylindrical)传感器。
图8示出包括根据一实施例的天线装置的基板型传感器。
图9a至图9b示出包括根据一实施例的天线装置的体内生物传感器的形状。
图10a至图10c示出根据传感器的形状的电磁波的频率响应特性。
图11a示出根据一实施例的天线装置中天线装置的共振频率随周围的目标分析物的浓度变化的变化。
图11b示出共振频率(resonance frequency)随相对介电常数的变化的变化。
图12a至图12c示出磁偶极子和电偶极子的频率响应特性。
图13示出电磁波的频率响应特性。
图14为示出根据一实施例的血糖测量系统的框图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的多个实施例。然而，对实施例可进行各种变更，因此专利申请的保护范围并不受到这些实施例的限制或限定。应理解，对实施例的所有变更、等同技术方案以及代替技术方案包含在本发明的保护范围。
实施例中使用的术语仅用于说明目的，不应被解释为限定本发明。除非在文脉上明确表示不同的含义，否则单数的表述包括复数的表述。在本说明书中，“包括”或“具有”等术语意在指定说明书中所记载的特征、数字、步骤、工作、结构要素、部件或它们的组合的存在，而不得理解为预先排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、工作、结构要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。
除非存在不同的定义，否则包括技术术语或科学术语在内的在此使用的所有术语的含义与实施例所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义相同。通常使用的词典中定义的术语等常用术语应解释成与相关技术的文脉上的含义一致，除非在本发明中明确定义，否则不应解释成理想化或过于形式化的含义。
并且，在参考附图进行说明的过程中，不论附图标记如何，对相同的结构要素赋予相同的附图标记，并省略重复的说明。在描述实施例的过程中，在判断为相关的公知功能的具体说明混淆本发明的要旨不清楚的情况下，将省略对其详细说明。
在说明本发明实施例的结构要素的过程中，可以使用“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等的术语。这种术语仅用于区分一结构要素与另一结构要素，相应结构要素的本质、顺序或顺次等并不受上述术语的限定。在记载为一结构要素与另一结构要素“连接”、“结合”或“联接”的情况下，该结构要素可以与另一结构要素直接连接或直接联接，但应理解为还可能有其他结构要素“连接”、“结合”或“联接”在该结构要素与另一结构要素之间。
与任一实施例中包含的结构要素具有共同功能的结构要素在另一实施例中使用相同的名称进行说明。除非另有说明，否则在任一实施例中记载的说明也可以适用于另一实施例，在重复的范围内省略具体说明。
根据一实施例，提供能够半永久性地测量血糖的体内生物测量传感器相关技术。体内生物传感器(in-body bio sensor)也可称为浸入式生物传感器，插入式生物传感器、植入式生物传感器。体内生物传感器可以是利用电磁波检测目标分析物(target analyte)的传感器。例如，体内生物传感器可以测量与目标分析物相关的生物信息。以下，目标分析物是与生物体(living body)相关的物质(material)，也可称为生物体物质(analyte)。作为参考，在本说明书中，目标分析物主要描述为血糖，但不限于此。生物信息是与对象的生物成分相关的信息，例如，可以包括分析物的浓度、数值等。在分析物为血糖的情况下，生物信息可包括血糖值。
体内生物传感器可测量与所述的生物成分相关的生物参数(以下，“参数”)，从所测量的参数确定生物信息。在本说明书中，参数可以是用于解释生物传感器和/或生物检测系统的电路网络参数(circuit network parameter)，下面为了便于说明，主要以散射参数(scattering parameter)为例进行说明，但不限于此。作为参数，例如可以使用导纳参数、阻抗参数、混合参数以及传输参数等。散射参数可以使用透射系数和反射系数。作为参考，从上述散射参数计算的共振频率可以与目标分析物的浓度有关，生物传感器通过感测透射系数和/或反射系数的变化来预测血糖。
体内生物传感器可包括谐振器组件(resonator assembly)(例如，天线)。以下，主要说明谐振器组件为天线的例。天线的共振频率可以表示为电容分量和电感分量，如以下数学式1所示。
[数学式1]
Figure BDA0003354019190000061
上述数学式1中，f可以表示使用电磁波的生物传感器中所包括的天线的共振频率，L表示天线的电感，C表示天线的电容。天线的电感C可以与相对介电常数(relativedielectric constant)εr成正比，如以下数学式2所示。
[数学式2]
C∝εr
天线的相对介电常数可能受到周围的目标分析物的浓度的影响。例如，当电磁波通过具有任意介电常数的物质时，因电波反射及散射，而可能在透射的电磁波中发生振幅和相位的变化。由于电磁波的反射程度和/或散射程度随生物传感器周围的目标分析物的浓度而变化，因此相对介电常数εr也可能变化。这可以解释为由于由包括天线的生物传感器发射的电磁波引起弥散场(fringing field)，而在生物传感器与目标分析物之间形成生物电容。天线的相对介电常数εr随目标分析物的浓度变化而变化，因此天线的共振频率也会发生变化。换言之，目标分析物的浓度可以与共振频率相对应。
根据一实施例，体内生物传感器可以在扫描频率的同时发射电磁波，并根据所发射的电磁波测量散射参数。体内生物传感器可以从所测量的散射参数确定共振频率，并预估所确定的共振频率相对应的血糖值。体内生物传感器可以插入于皮下层，并可预测扩散至组织间隙液的血糖。
体内生物传感器可以通过辨别共振频率(resonance frequency)的频移程度，来预估生物信息。为了更准确地测量共振频率，可以使品质因子(quality factor)最大化。以下，描述使用电磁波的生物传感器中所使用的天线装置中品质因子改善的天线结构。
图1示出偶极天线的一般形状。
常规的偶极天线100可包括与馈电部120连接的两个直线导线(conductivewire)。两个直线导线可通过馈电部120连接。偶极天线100的第一导线111和第二导线112不彼此面对，而是以直线形(straight)连接于馈电部120。其中，直线形(straight)可以指偶极天线100的第一导线111和第二导线112沿着彼此相反的方向延伸(extend)的形状。
馈电部(feeder)120可以通过端口向偶极天线提供馈电信号。馈电信号是馈送(feed)至偶极天线的信号，可以是以目标频率振荡的振荡信号(oscillation signal)。馈电部120可以提供馈电信号，以使电流在具有直线形状的偶极天线的第一导线111和第二导线112中沿着相同方向流动。例如，在任意时间点(time point)，偶极天线的第一导线111的电流可能沿着方向130流动，同时偶极天线的第二导线112的电流也可能沿着方向130流动。并且，在另一时间点，偶极天线的第一导线111和第二导线112的电流同时沿着与方向130相反的方向流动。
可通过偶极天线100的第一导线111中流动的电流形成电偶极子(electricdipole)，同样，通过第二导线112中流动的电流形成电偶极子。由于偶极天线的第一导线和第二导线中流动的电流方向相同，因此由第一导线和第二导线形成的电偶极子的电偶极矩(electric dipole moment)的方向可以相同。
图2示出具有环形(loop)的形状的天线器件200。
天线器件可以具有封闭的环形(closed loop，闭环形)形状。例如，如图2所示，天线器件200相互连接并可包括具有圆形形状的第一导线211、第二导线212、第三导线213以及第四导线214。第一导线211和第四导线214能够以穿过圆的中心点270和天线端口221的虚拟直线281为基准配置在相对侧，第二导线212和第三导线213能够以虚拟直线281为基准配置在相对侧。并且，第一导线211和第二导线212能够以穿过圆的中心点270并正交(orthogonal)于虚拟直线281的虚拟直线282为基准配置在相对侧，第三导线213和第四导线214能够以虚拟直线282为基准配置在相对侧。
并且，天线器件200还可包括通过端口向天线提供馈电信号的馈电部221。馈电部221可以配置在第一导线211与第四导线214之间。以下，说明在通过馈电部221向天线器件200提供馈电信号的情况下各导线中流动的电流方向。
例如，天线器件200中，第一导线211、第二导线212、第三导线213以及第四导线214的长度为与从馈电部221提供的馈电信号的频率相对应的波长的1/4。当馈电部221馈送正弦波(sinusoidal wave)的馈电信号时，在相应正弦波中馈电部221提供最大强度电流的时间点(time point)，与馈电部221间隔相当于波长的1/4的长度的位置中流动的电流的强度可以为0。在相应时间点，第一导线211中的电流可以沿着方向231流动，第四导线214中的电流可以沿着方向231流动。同时，若从馈电部221施加交流电，则各导线的长度为与电源相对应的波长的1/4，因此第二导线212和第三导线213中的电流可以沿着与方向231相反的方向232流动。方向231可以为逆时针方向(counterclockwise)，方向232可以为顺时针方向(clockwise)。结果，可以解释为在相应时间点，通过第一导线和第四导线形成电偶极子，通过第二导线和第三导线形成电偶极子。
图3示出两个偶极天线相邻配置的天线器件300。
天线器件300可包括第一偶极天线和第二偶极天线。第一偶极天线可包括第一导线311和第二导线312，第二偶极天线可包括第三导线313和第四导线314。第一偶极天线的第一导线311和第二偶极天线的第三导线313可以配置在第一平面381上。第一导线311和第三导线313能够以垂直于第一平面381的虚拟平面390为基准配置在相对侧。虚拟平面390可以位于第一偶极天线与第二偶极天线之间。同样，第一偶极天线的第二导线312和第二偶极天线的第四导线314可以配置在第二平面382上。第二导线312和第四导线314能够以虚拟平面390为基准配置在相对侧。
第一偶极天线和第二偶极天线分别具有与目标频率(target frequency)相对应的波长相同的长度(length)。例如，图3中说明闭环形状为圆形形状的示例，第一导线311和第二导线312分别可以具有与目标频率相对应的波长一半的长度。类似地，第三导线313和第四导线314分别可以具有相当于与目标频率相对应的波长的一般的长度。
在本说明书中，目标频率(target frequency)是用于使天线装置工作的频率，例如，当插入体内的天线装置在体内针对指定浓度的目标分析物形成生物电容时，可以指示用于使相应天线装置产生共振的频率。
第一偶极天线可包括第一馈电部321，第二偶极天线可包括第二馈电部322。第一偶极天线可以具有将图2所示的闭环形状的天线器件折一半(folded)的形状。第二偶极天线也可以具有将闭环形状的天线器件折一半的形状。作为一例，第一偶极天线可以在与第一馈电部321间隔相当于波长的1/4的长度的导线上的多个位置具有折叠(folded)形状。第一偶极天线的第一导线311和第二导线312可以在相互隔开的平面上平行，通过具有通孔(via hole)的多个连接部连接。作为一例，第一导线311和第二导线312能够以第一平面381与第二平面382之间的虚拟平面基准对称。同样，第二偶极天线可以在与第二馈电部322间隔相当于波长的1/4长度的导线上的多个位置具有折叠(folded)形状但不限于此。
第一馈电部321可以向第一偶极天线提供电源，第二馈电部322可以向第二偶极天线提供电源。以下，说明在通过多个馈电部321、322向天线器件300提供馈电信号的情况下各导线中流动的电流方向。
如上所述，可以解释为在图2所示的圆环形中，在馈电部221提供最大强度电流的时间点，以与馈电部221间隔相当于波长的1/4的长度的导线(conductive wire)上位置为基准，电流沿着相反方向流动。因此，在图2所示的环形形状的天线器件折叠成图3所示的形状的情况下，在垂直于第一平面381的方向观察时，折叠环形形状的天线器件的多个导线中，电流可以沿着相同方向流动。例如，在第一偶极天线的第一导线311和第二导线312中，电流可以沿着第一循环方向331(例如，图3中逆时针方向)流动，在第二偶极天线的第三导线313和第四导线314中，电流可以沿着与第一循环方向331相同的第二循环方向332(例如，逆时针方向)流动。
作为参考，在本说明书中电流的循环方向是沿着天线器件中平面上的虚拟闭环和/或虚拟闭环的一部分配置的多个导线中流动的电流方向，在垂直于多个导线所配置的多个平面的方向观察时，可以表现电流沿着顺时针方向(clockwise)或逆时针方向(counterclockwise)循环的方向。顺时针方向或逆时针方向的基准可以根据从上方观察相应平面的情况、从下方观察相应平面的情况以及交流电流的极性等而切换。作为参考，图3的第一循环方向331和第二循环方向332可以在馈电部321、322提供馈电信号的极性为正(positive)的最大电流强度的时间点为顺时针方向。
在第一平面381中，沿着与闭环(closed loop)的一部分相对应的形状配置的第一导线311和第三导线313中电流沿着一方向流动，从而可形成第一磁偶极子(magneticdipole)。同样，第二平面382中，沿着与闭环的一部分相对应的形状配置的第二导线312和第四导线314中电流沿着一方向流动，从而可形成第二磁偶极子。第一磁偶极子和第二磁偶极子的磁偶极矩(magnetic dipole moment)的方向可以相同。第一磁偶极子的电磁波和第二磁偶极子的电磁波可以产生相长干涉(constructive interference)。
基于磁偶极子的共振与基于电偶极子的共振相比，品质因子(quality factor)更高，品质因子可以由以下数学式表示。
[数学式3]
Figure BDA0003354019190000111
其中，Q可以表示品质因子，RL可以表示损耗电阻的大小，Rr可以表示辐射电阻的大小。
图4示出根据天线器件的形状的电磁波的频率响应特性。
作为频率响应特性400，示出根据天线器件的形状的电磁波的频率响应特性。通过扫描频率来测量参数，可以获取散射的电磁波的频率响应特性。图4所示，频率响应特性可以为散射参数中的反射系数(reflection coefficient)。
第一反射系数曲线410表示图1的直线形(straight)偶极天线的频率响应特性。第二反射系数曲线420示出具有图2的闭环(closed loop)形状的天线器件的频率响应特性。第三反射系数曲线430表示图3的形成磁偶极子(magnetic dipole)的天线器件300的频率响应特性。形成磁偶极子(magnetic dipole)的天线器件300的品质因子(quality factor)可能较高。
图5a示出根据一实施例的天线装置501的形状。
根据一实施例的天线装置501可以为导线型传感器。根据一实施例的天线装置501可以包括：第一导线511和第二导线512，沿着第一平面581上的第一区域的边界的一部分相互隔开配置；第三导线513和第四导线514，沿着与第一平面581平行隔开的第二平面582上的第二区域的边界的一部分相互隔开配置；第五导线515和第六导线516，沿着与第二平面582平行隔开的第三平面583上的第三区域的边界的一部分相互隔开配置。天线装置501可以包括：第一连接部521，用于连接第一导线511的第一端(first end)和第三导线513的第一端；第二连接部522，用于连接第二导线512的第一端和第四导线514的第一端；第三连接部523，用于连接第三导线513的第二端(second end)和第五导线515的第二端；以及第四连接部524，用于连接第四导线514的第二端和第六导线516的第二端。此时，第一端可以是以天线端口为基准的远端(distal end)，第二端可以是以天线端口为基准的近端(proximalend)。
在根据一实施例的天线装置501中，第一导线511的第二端和第二导线512的第二端可以与天线端口连接。第一导线511和第二导线512能够以穿过天线端口和第一区域的中心点570并垂直于第一平面581的虚拟平面590为基准配置在相对侧。第三导线513和第四导线514能够以虚拟平面590为基准配置在相对侧，第五导线515和第六导线516能够以虚拟平面590为基准配置在相对侧。第五导线515和第六导线516可以电连接。
根据一实施例的天线装置501还可包括：天线端口，与第一导线511和第二导线512连接；馈电部(feeder)540，通过天线端口提供馈电信号(feed signal)。馈电部540可以通过向天线装置提供电力，以在各导线流动电流。在向根据一实施例的天线装置501馈送馈电信号(feed signal)的情况下，第一导线511可以与第三导线513形成电容耦合，第三导线513与第五导线515形成电容耦合，第二导线512与第四导线514形成电容耦合，第四导线514与第六导线516形成电容耦合。
简单来说，根据一实施例的天线装置501可包括：第一导线511和第二导线512，沿着第一平面581上的第一区域的一部分配置；第三导线513和第四导线514，沿着与第一平面581平行隔开的第二平面582上的第二区域的一部分配置，并分别与第一导线511和第二导线512形成电容耦合；第五导线515和第六导线516，沿着与第二平面582平行隔开的第三平面583上的第三区域的一部分配置，与第三导线513和第四导线514形成电容耦合。
在根据一实施例的天线装置501中，第一导线511、第二导线512、第三导线513、第四导线514、第五导线515以及第六导线516中的一个或两个以上的组合的长度可以为与目标频率(target frequency)相对应的波长的1/4。例如，第一导线511、第二导线512、第三导线513、第四导线514、第五导线515以及第六导线516的长度可分别为波长的1/4。
其中，与目标频率(target frequency)相对应的波长可以是导内波长(guidewavelength)。空气中的波长和导内波长可以具有以下数学式4所示的关系。
[数学式4]
Figure BDA0003354019190000131
λg可以表示导内波长，λ0表示空气中的波长，εr表示导内介质的介电常数。
根据一实施例的天线装置501在多个导线之间形成电容耦合，因此与目标频率相对应的波长可以随导内介质的介电常数而变化。例如，天线装置501的各导线的长度为与目标频率相对应的波长的1/4，可以通过使导内介质的介电常数增加，使天线装置的导线长度缩小。
在根据一实施例的天线装置501中，第一区域、第二区域以及第三区域的形状可以为多边形及圆形中的一种。作为一例，如图5a所示，在第一区域的形状为圆形的情况下，第一导线511和第二导线512可以沿着第一平面581上的与圆周的一部分相对应的形状配置。在第二区域的形状为圆形的情况下，第三导线513和第四导线514可以沿着第二平面582上的与圆周的一部分相对应的形状配置。在第三区域的形状为圆形的情况下，第五导线515和第六导线516可以沿着第三平面583上的与圆周的一部分相对应的形状配置。作为另一例，与图5a所示情况不同，在第一区域的形状为多边形的情况下，第一导线511和第二导线512可以沿着第一平面581上的与多边形的一部分相对应的形状配置。例如，第一区域、第二区域、第三区域的半径的长度可以为2.4mm，第一区域与第三区域之间的间距可以为0.6mm，但不局限于此。
进一步地，第一区域、第二区域、第三区域可以具有闭环(closed loop)形状，多个导线分别沿着与区域相对应的形状配置。
在根据另一实施例的天线装置501中，当从垂直于第一平面581的方向观察时，第一区域、第二区域、第三区域可以具有相同的大小和相同的形状。
根据一实施例的天线装置501可以使用一个天线端口向多个导线分别提供电源。天线装置501可包括通过多个连接部相互连接的形状的多个导线。可以使用一个端口向多个导线分别提供电力。例如，可以形成从天线端口的第一端子依次连接第一导线511、第三导线513、第五导线515、第六导线516、第四导线514、第二导线512以及天线端口的第二端子的电路径。
例如，第一导线511的第一端可以与第二导线512的第一端相互分离。第一导线511可以与第一连接部521连接，第二导线512与第二连接部522连接。第一连接部521可以与第二连接部522相互分离(disconnected)。第三连接部523也可以与第四连接部524相互分离。从馈电部540向第一连接部521的虚拟直线可以相对于虚拟平面590形成临界角以下的角度。从馈电部540向第二连接部522虚拟直线可以相对于虚拟平面590形成临界角以下的角度。第一连接部521和第二连接部522能够以虚拟平面590为基准对称配置。例如，从馈电部540向第一连接部521的虚拟直线可以相对于虚拟平面590形成5度的角度，从馈电部540向第二连接部522的虚拟直线可以相对于虚拟平面590形成5度的角度。
图5b示出根据一实施例的天线装置中流动的电流方向。
图5a所示的天线装置502的第一导线511、第二导线512、第三导线513、第四导线514、第五导线515以及第六导线516的长度可以为与目标频率相对应的波长的1/4。天线装置的馈电部540可以向天线装置502提供电力(例如，馈电信号)。图5b是将图5a所示的天线装置502的多个导线展开成平面的附图，以解释电流方向。作为参考，在本说明书中，电流的极性相反时，电流方向和/或循环方向会切换。
图5b示出与馈电部540间隔相当于波长的1/8的长度的位置中流动的电流的强度为0的时间点的电流曲线图。以下，说明在相应时间点中各导线中流动的电流方向。在与馈电部540间隔相当于波长的1/8的长度的位置(以下，“1/8波长位置”)为止的导线区间，电流可以沿着顺时针方向流动。可以解释为以1/8波长位置为基准电流的极性相反，因此循环方向也切换。在与1/8波长位置间隔相当于波长的5/8的长度的位置(以下，“5/8波长位置”)为止的导线区间，电流可以沿着逆时针方向流动。可以解释为在5/8波长位置电流的极性再次切换，因此循环方向也再次切换。在与5/8波长位置间隔相当于波长的3/4长度的位置(以下，“3/4波长位置”)为止的导线区间，电流可以沿着顺时针方向流动。
因此，在由第三导线513和第四导线514定义的第二区域中，电流可以沿着一个循环方向(图5b中的逆时针方向)流动，因此通过第三导线513和第四导线514中流动的循环电流，产生基于磁偶极子(magnetic dipole)的共振。并且，由第一导线511和第二导线512定义的第一区域中电流以1/8波长位置为基准线对称流动，可以解释为电流沿着相同的第一直线方向(例如，图5b中的由下而上的方向)。换言之，第一导线511和第二导线512分别可以用作电流沿着第一直线方向流动的偶极天线，从而能够产生基于第一电偶极子(electricdipole)的共振。类似地，在相应时间点由第五导线515和第六导线516定义的第三区域中，电流以5/8波长位置为基准线对称流动，可以解释为电流沿着与第一直线方向相反的第二直线方向(例如，图5b中的由上而下的方向)流动。换言之，第五导线515和第六导线516分别可以用作电流沿着第二直线方向流动的偶极天线，从而能够产生基于第二电偶极子(electric dipole)的共振。第一电偶极子和第二电偶极子可以具有相反极性的电偶极矩(electric dipole moment)。
简单来说，根据一实施例的天线装置中，相互平行且隔开的多个平面中位于中心的基准平面上的多个导线可以响应于馈电信号，产生(generate)基于磁偶极子的共振。根据一实施例的天线装置中，配置在以基准平面为基准位于一侧的至少一个平面上的多个导线响应于馈电信号，产生基于第一电偶极子的共振，配置在以基准平面为基准位于另一侧的至少一个平面上的多个导线响应于馈电信号，产生基于第二电偶极子的共振，第二电偶极子具有与第一电偶极子相反的极性。
如图5a所示，配置在第一平面的导线的第一电偶极子和配置在第三平面的导线的第二电偶极子的极性相反，在配置在两者之间的第二平面的导线中，第一平面和第三平面上基于电偶极子的共振可以相互抵消。随着时间推移，正弦波的强度发生变化，则配置在基准平面的多个导线可以反复发生沿着第一循环方向流动的电流导致的磁偶极子的强度增加和减少，以及沿着第二循环方向流动的电流导致的磁偶极子的强度增加和减少。配置于剩余平面的多个导线中可以反复发生沿着第一直线方向和第二直线方向流动的电流导致的电偶极子的强度增加和减少。此时，在以基准平面为基准位于相对侧的平面上，可以形成相反极性的电偶极子。
因此，天线装置501响应于向天线端口馈送馈电信号的情况，形成具有高品质因子(quality factor)的基于磁偶极子的共振的同时，分别通过第一电偶极子和第二电偶极子形成两个共振。天线装置501可以具有至少三个共振频率。
图6示出根据一实施例的天线装置的形状。
根据一实施例，第五导线和第六导线可以电连接(electrically connected)。例如，天线装置的第五导线的第一端和第六导线的第一端可以连接。上述图5a示出天线装置的第五导线的第一端和第六导线的第一端直接物理连接的示例，图6示出通过追加导线间接连接的示例。
例如，天线装置600在图5a的天线装置501的基础上还可包括追加导线。天线装置600还可包括：第七导线631和第八导线632，沿着与第三平面平行隔开的第四平面684上的第四区域的边界的一部分相互隔开配置；第九导线633和第十导线634，沿着与第四平面平行隔开的第五平面685上的第五区域的边界的一部分相互隔开配置。并且，根据一实施例的天线装置600还可包括：第五连接部651，用于连接第五导线的第一端(first end)和第七导线的第一端；第六连接部652，用于连接第六导线的第一端和第八导线632的第一端；第七连接部653，用于连接第七导线631的第二端(second end)和第九导线633的第二端；第八连接部654，第八导线632的第二端和第十导线634的第二端。
然而，如天线装置600，根据一实施例的天线装置还可包括沿着与第三平面平行隔开的至少一个追加平面上的区域的边界的一部分互隔开配置的多个导线，但不局限于此。例如，为了实现磁偶极子(magnetic dipole)的共振频率，而天线装置可包括配置在相互平行隔开的2n+1个平面上的多个导线。其中，n可以为1以上的自然数。此时，多个导线的长度(length)可分别为波长的1/4，但不限于此。多个导线的长度可以与波长的1/4略(slightly)不同。
图7示出包括根据一实施例的天线装置的圆柱形(cylindrical)传感器。
圆柱形传感器700可以是根据一实施例的天线装置710印刷(printing)在具有圆柱的侧面形状的印刷电路板(printed circuit board，PCB，760)的表面的传感器。例如，天线装置710可以是如图5a所示的天线装置。例如，印刷电路板760可以具有中空的圆柱形状。天线装置710的多个导线和多个连接部可以印刷(printing)在印刷电路板。多个连接部也可以由导线构成。又例如，天线器件的多个导线和多个连接部印刷在平面印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)上，印刷有天线器件的FPCB卷成(rolled)圆筒形，以使天线端口的多个端子相邻配置，由此可以制造圆柱形传感器700。
图8示出包括根据一实施例的天线装置的基板型传感器。
图8示出根据一实施例的天线装置810印刷(printing)在多层结构的印刷电路板(PCB)870的基板型传感器800。例如，天线装置810可以是如图5所示的天线装置。
天线装置的第一导线和第二导线可以配置在基板870的第一面881，第五导线和第六导线可以配置在与第一面881相对的第二面882。并且，第三导线和第四导线可以配置在第一面881与第二面882之间的第三面883。各个面可以由层构成。天线装置810的第一连接部、第二连接部、第三连接部以及第四连接部可以通过通孔(via hole)连接多个导线之间。
根据一实施例的天线装置810的第一导线和第二导线可以分别与天线端口连接。天线端口可以与同轴电缆890连接。同轴电缆890可以包括内部导体(inner conductor)891和外部导体(outer conductor)892。例如，内部导体891可以与天线装置810的第一导线的第二端连接，外部导体892可以与天线装置810的第二导线的第二端连接。同轴电缆可以利用内部导体891和外部导体892向天线装置810提供电源。例如，第一导线的第二端可以是天线端口的输入端口，第二导线的第二端可以是天线端口的输出端口。
图9a至图9b示出包括根据一实施例的天线装置的体内生物传感器的形状。
图9a可以是根据一实施例的传感器的立体图(perspective view)。图9b可以是根据一实施例的传感器的主视图(front view)。
包括根据一实施例的天线装置的基板型传感器900可以在体内使用电磁波感测目标分析物(target analyte)。图9a和图9b示出为了测试而在基板型传感器900的周围收容水的测试装置901。在测试装置901中，图8的基板型传感器800可以收容于圆筒形内部空间992内。直径大于圆筒形内部空间992的圆筒形空间991可以包围圆筒形内部空间992。测试装置901中可以观测介电常数随温度变化的变化。
图10a至图10c示出根据传感器的形状的电磁波的频率响应特性。
通过扫描频率来测量参数，可以获取散射的电磁波的频率响应特性。频率响应特性可以为散射参数中的反射系数(reflection coefficient)。图10a的频率响应特性1001可以表示根据导线型传感器501的电磁波的频率响应特性。图10b的频率响应特性1002可以表示根据基板型传感器800的电磁波的频率响应特性。图10c的频率响应特性1003可以表示根据图9a的传感器901的电磁波的频率响应特性。可以通过频率响应特性获取共振频率，共振频率(resonance frequency)可以是指反射系数小于周围频率的频率。
图11a示出根据一实施例的天线装置中天线装置的共振频率随周围的目标分析物的浓度变化的变化。
根据一实施例的天线装置可包括相互隔开配置的多个导线1111、1112。例如，导线1111与图5a所示的天线装置501的第一连接部521相对应，导线1112可以与第二连接部522相对应。但是，这只是为了方便说明的示例，相互隔开的其他多个连接部也可适用类似说明。
例如，在导线1111与导线1112之间可以产生强电场。换言之，在导线1111与导线1112之间可以形成电容耦合。相反，在导线1111和导线1112周围的三位空间可以形成电场强度较小的弥散场(fringing field)。在目标分析物位于天线装置周围的弥散场的情况下，传感器与目标分析物之间的生物电容可能发生变化。结果，随着天线周围的目标分析物的浓度浓度变化，天线的相对介电常数变化，同时天线的共振频率εr也变化。因此，通过测定天线的共振频率的变化，可以计算目标分析物的浓度。
图11b示出共振频率(resonance frequency)随相对介电常数的变化的变化。
曲线图1110示出基于磁偶极子(magnetic dipole)的共振频率。曲线图1110中，随着天线装置周围的分析物的相对介电常数增加，共振频率的大小可能减少。曲线图1120示出基于电偶极子(electric dipole)的共振频率。曲线图1120中，随着天线装置周围的分析物的相对介电常数增加，共振频率的大小可能减少。然而，随着相对介电常数增加，基于磁偶极子的共振频移(transition)程度和基于电偶极子的共振频移程度可能不同。例如，随着分析物的相对介电常数增加，基于磁偶极子的共振频率与基于电偶极子的共振频率之差可能减少。
图12a至图12c示出磁偶极子和电偶极子的频率响应特性。
包括根据一实施例的天线装置的传感器可以针对磁偶极子和电偶极子，单独产生共振(resonance)。图12a至图12c示出根据传感器的形状的频率响应特性。通过扫描频率，对每个偶极子测量偶极矩，从而可以获取各偶极子的频率响应特性。频率响应特性可以表示偶极矩的强度(intensity)。图12a的频率响应特性1201可以表示根据导线型传感器501的偶极子的频率响应特性。曲线图1211和曲线图1212可以表示电偶极子的频率响应特性，曲线图1221和曲线图1222可以表示磁偶极子的频率响应特性。图12b的频率响应特性1202可以表示根据基板型传感器800的偶极子的频率响应特性。曲线图1213和曲线图1214可以表示电偶极子的频率响应特性，曲线图1223和曲线图1224可以表示磁偶极子的频率响应特性。图12c的频率响应特性1203示出根据图9a的传感器901的电磁波的频率响应特性。曲线图1215和曲线图1216可以表示电偶极子的频率响应特性，曲线图1225和曲线图1226可以表示磁偶极子的频率响应特性。
图13示出电磁波的频率响应特性。
频率响应特性1300可以表示天线器件的电磁波的频率响应特性。通过扫描频率来测量参数，可以获取散射的电磁波的频率响应特性。频率响应特性可以是图13所示的散射参数中的反射系数(reflection coefficient)。第一反射系数曲线1310可以表示针对基板型传感器800检测的频率响应特性。例如，在第一反射系数曲线1310中，可以在4.387GHz和5.975GHz产生共振频率。第二反射系数曲线1320可以表示通过模拟检测的频率响应特性。例如，在第二反射系数曲线1320中，可以在4.281GHz和5.996GHz产生共振频率。
图14为示出根据一实施例的血糖测量系统的框图。
根据一实施例的血糖测量系统1400可包括体内生物传感器1401和外部装置1430。体内生物传感器1401可包括测量部1410和通信部1420。
作为一例，图14所示的体内生物传感器1401可以配置在对象的皮下，外部装置1430配置在对象的人体外部。
测量部1410可以包括共振组件，如共振器件，作为天线器件。天线器件和/或共振组件可以具有如图5a或图7所示的天线装置的结构。体内生物传感器1401的测量部1410可以测量天线装置的生物相关参数。配置在对象的皮下体内生物传感器1401可以在预设频带内扫描频率来产生信号，将所产生信号馈送至共振器件。传感器1401可以测量频率变的信号所提供的共振器件的散射参数。
通信部1420可以向外部装置1430发送用于指示散射参数的数据。并且，通信部1420可以通过无线电传输方式接收用于产生向测量部1410提供的信号的电力。通信部1420包括线圈，以能够通过无线方式接收电力或发送数据。
外部装置1430可以包括通信部1431和处理器1432。外部装置1430的通信部1431可以从血糖测量装置接收上述生物相关参数，血糖测量装置测量随与目标分析物相关的生物信息而变化的生物相关参数。例如，通信部1431可以接收针对测量部1410测量的共振器件的生物相关参数数据(例如，散射参数和共振频率的变化程度)。外部装置1430的处理器1432可以利用所接收的生物相关参数数据确定生物信息(例如，血糖值)。外部装置1430也可以称为生物信息处理装置。确定用于指示作为生物信息的血糖的信息的生物信息处理装置也可以称为血糖确定装置。例如，外部装置1430的处理器1432可以利用生物相关参数数据确定生物体的血糖值。
如上所述，天线器件可以具有基于电偶极子和磁偶极子的三个以上共振频率。因此血糖测量系统1400可以分别跟踪天线器件的三个以上共振频率的变化，来确定生物信息(例如，血糖值及血糖变化程度等)。作为一例，针对不同血糖值，可以映射三个以上的共振频率的频率值。例如，可以存储用血糖值XXmg/dL<->(共振频率1GHz、1.25Ghz、1.5Ghz)映射的查找表。血糖测量系统1400可以从查找表搜索与多个共振频率匹配的血糖值。然而，血糖值的确定方式并不局限于上述方式，可以根据设计使用各种方式。
并且，主要说明了体内生物传感器1401不经过生物相关参数的处理传输至外部装置1430的示例，但不限于此。例如，体内生物传感器1401本身还可以包括处理器，可以由体内生物传感器1401的处理器确定血糖值。在此情况下，传感器1401可以通过通信部将血糖值传输至外部装置。并且，包括处理器的追加装置(未图示)配置在皮下，因此体内生物传感器1401与人体亦可以建立通信。此时，追加装置(未图示)从体内生物传感器1401直接接收所测量的生物相关参数数据，并确定血糖值。并且，追加装置(未图示)可以将所确定的血糖值从对象的人体内部发送至外部装置1430。
如上所述，虽然通过有限的附图对多个实施例进行了说明，但在所属技术领域的普通技术人员可以基于上述说明进行多种修改及变形。例如，所说明的技术能够以与说明的方法不同的顺序执行和/或所说明的系统、结构、装置、电路等的结构要素能够以与说明的方法不同的方式结合或组合，由另一结构要素或等同技术方案代替或置换也可以达到适当的结果。
因此，其他实例、其他实施例及与发明要求保护范围等同的其他例都属于后述发明要求保护范围内。

Claims (19)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：
第一导线和第二导线，沿着第一平面上的第一区域的边界的一部分相互隔开配置；
第三导线和第四导线，沿着与上述第一平面平行隔开的第二平面上的第二区域的边界的一部分相互隔开配置；
第五导线和第六导线，沿着与上述第二平面平行隔开的第三平面上的第三区域的边界的一部分相互隔开配置；
第一连接部，用于连接上述第一导线的第一端和上述第三导线的第一端；
第二连接部，用于连接上述第二导线的第一端和上述第四导线的第一端；
第三连接部，用于连接上述第三导线的第二端和上述第五导线的第二端；以及
第四连接部，用于连接上述第四导线的第二端和上述第六导线的第二端。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
上述第一导线的第二端和上述第二导线的第二端与天线端口连接，上述第一导线和上述第二导线以穿过上述天线端口和上述第一区域的中心点并垂直于上述第一平面的虚拟平面为基准配置在相对侧，
上述第三导线和上述第四导线以上述虚拟平面为基准配置在相对侧，
上述第五导线和上述第六导线以上述虚拟平面为基准配置在相对侧。
3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，上述天线装置还包括：
天线端口，与上述第一导线和上述第二导线连接；以及
馈电部，通过上述天线端口提供馈电信号。
4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，上述第一导线、上述第二导线、上述第三导线、上述第四导线、上述第五导线以及上述第六导线中的一个或两个以上的组合的长度为与目标频率相对应的波长的1/4。
5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，上述第一区域、上述第二区域以及上述第三区域的形状为多边形及圆形中的一种。
6.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，当从垂直于上述第一平面的方向观察时，上述第一区域、上述第二区域以及上述第三区域具有相同的大小和相同的形状。
7.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，上述第一连接部与上述第二连接部相互分离，上述第三连接部与上述第四连接部相互分离。
8.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，
从上述馈电部向上述第一连接部的虚拟直线相对于上述虚拟平面形成临界角以下的角度，
从上述馈电部向上述第二连接部的虚拟直线相对于上述虚拟平面形成临界角以下的角度。
9.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，相互平行且隔开的多个平面中位于中心的基准平面上的多个导线响应于馈电信号，产生基于磁偶极子的共振。
10.根据权利要求9所述的天线装置，其特征在于，
以上述基准平面为基准位于一侧的至少一个平面上的多个导线响应于上述馈电信号，产生基于第一电偶极子的共振，
以上述基准平面为基准位于另一侧的至少一个平面上的多个导线响应于上述馈电信号，产生基于第二电偶极子的共振，上述第二电偶极子具有与上述第一电偶极子相反的极性。
11.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，多个上述连接部通过通孔连接多个导线之间。
12.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，上述第五导线和上述第六导线电连接。
13.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，包括至少一个追加导线，其在与上述第三平面平行隔开的至少一个追加平面上沿着区域的边界的一部分相互隔开配置，并与上述第五导线和上述第六导线电连接。
14.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，上述天线装置的多个导线印刷在具有圆柱形状的印刷电路板的表面。
15.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，上述天线装置的共振频率响应于上述天线装置周围的目标分析物的浓度变化而变化。
16.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，上述天线装置还包括通信部，用于将与上述天线装置的共振频率的变化程度和测量的散射参数相关的生物相关参数数据发送至外部装置。
17.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，当向上述天线装置提供馈电信号时，上述第一导线与上述第三导线形成电容耦合，上述第三导线与上述第五导线形成电容耦合，上述第二导线与上述第四导线形成电容耦合，上述第四导线与上述第六导线形成电容耦合。
18.一种天线装置，其特征在于，包括：
多个第一导线，沿着第一平面上的第一区域的一部分配置；
多个第二导线，沿着与上述第一平面平行隔开的第二平面上的第二区域的一部分配置，与多个上述第一导线形成电容耦合；以及
多个第三导线，沿着与上述第二平面平行隔开的第三平面上的第三区域的一部分配置，与多个上述第二导线形成电容耦合，
多个上述第一导线与天线端口连接，以上述天线端口为基准，在远端与多个上述第二导线连接，多个上述第二导线以上述天线端口为基准，在近端与上述第三导线连接，
响应于向上述天线端口提供馈电信号的情况，分别产生基于磁偶极子的共振和基于电偶极子的共振。
19.一种天线装置，其特征在于，包括：
第一导线，配置在相互平行隔开的多个平面中位于中心的基准平面上，能够产生基于磁偶极子的共振；
第二导线，配置在以上述基准平面为基准位于一侧的至少一个平面上，能够产生基于第一电偶极子的共振；以及
第三导线，配置在以上述基准平面为基准位于另一侧的至少一个平面上，能够产生基于第二电偶极子的共振，第二电偶极子具有与上述第一电偶极子相反的极性。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220156198A (ko) * 2021-05-18 2022-11-25 주식회사 에스비솔루션 생체 정보 측정 시스템 및 방법
KR20220162995A (ko) * 2021-06-02 2022-12-09 주식회사 에스비솔루션 동물 체온 연속 측정 방법 및 시스템
KR20230025624A (ko) * 2021-08-13 2023-02-22 주식회사 에스비솔루션 생체 정보 측정을 위한 익스터널 디바이스, 생체 정보 측정 장치, 체내 센서 및 임플란트 디바이스

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246816A (ja) * 2000-12-12 2002-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd リング型共振器及びリング型アンテナ
KR20080075332A (ko) * 2007-02-12 2008-08-18 (주)안테나 텍 이동통신 단말기용 다중대역 내장형 안테나 및 그 제조방법
CN102598551A (zh) * 2009-06-03 2012-07-18 马歇尔无线电遥测股份有限公司 用于透地通信的系统和方法
CN106252861A (zh) * 2016-08-31 2016-12-21 重庆大学 电小平面惠更斯源天线
US20170179596A1 (en) * 2014-04-30 2017-06-22 Agence Spatiale Européenne Wideband reflectarray antenna for dual polarization applications
KR101862060B1 (ko) * 2017-04-13 2018-05-29 국방과학연구소 다중대역에서 동작하는 소형 유사 등방성 안테나
CN108736162A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 惠州硕贝德无线科技股份有限公司 一种适用于5g终端装置的新型天线单元

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009268692A (ja) * 2008-05-07 2009-11-19 Olympus Medical Systems Corp カプセル型医療装置
US8527065B2 (en) * 2010-02-11 2013-09-03 Biotronik Se & Co. Kg Electrode device for active medical implant
WO2013113017A1 (en) 2012-01-26 2013-08-01 Witricity Corporation Wireless energy transfer with reduced fields
US9387331B2 (en) * 2013-10-08 2016-07-12 Medtronic, Inc. Implantable medical devices having hollow cap cofire ceramic structures and methods of fabricating the same
US11437726B2 (en) * 2016-09-13 2022-09-06 Given Imaging Ltd. Compact helix antenna for in-vivo devices

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246816A (ja) * 2000-12-12 2002-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd リング型共振器及びリング型アンテナ
KR20080075332A (ko) * 2007-02-12 2008-08-18 (주)안테나 텍 이동통신 단말기용 다중대역 내장형 안테나 및 그 제조방법
CN102598551A (zh) * 2009-06-03 2012-07-18 马歇尔无线电遥测股份有限公司 用于透地通信的系统和方法
US20170179596A1 (en) * 2014-04-30 2017-06-22 Agence Spatiale Européenne Wideband reflectarray antenna for dual polarization applications
CN106252861A (zh) * 2016-08-31 2016-12-21 重庆大学 电小平面惠更斯源天线
KR101862060B1 (ko) * 2017-04-13 2018-05-29 국방과학연구소 다중대역에서 동작하는 소형 유사 등방성 안테나
CN108736162A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 惠州硕贝德无线科技股份有限公司 一种适用于5g终端装置的新型天线单元

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