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在生物医学领域,植入天线位于人体内,用于和体外设备之间实现无线通信。与传统天线相比,由于其应用环境的复杂性及局限性,人体植入天线在小型化、多频段、宽频带、圆极化、生物兼容和安全性等方面都具有更严格的要求。本论文主要针对应用于生物医学的植入天线的各种需求,通过采用多种工艺及材料,提出新颖结构,引入人体模型,计算能量传输链路等方法,对新型的植入天线进行了研究。主要包括以下几个部分的内容:1.基于传统的平面印制电路板(PCB)工艺,提出工作在医疗植入通信服务(MICS, 402-405 MHz)频段的新型小型化植入天线。通过在高介电系数的平面电路板上设计一种新型曲流槽结构,并采用微带连接金属短路柱馈电。此外,两个U形短截线用于匹配天线阻抗至50-Ω。最终得到尺寸为11×10mm2,可植入人体胳膊实现较长距离通讯传输的新型小型化植入天线。2.基于传统的PCB工艺,研究在MICS频段具有宽带性能的单频段和双频段植入天线。只工作在MICS频段的单频段天线是为可吞入胶囊系统设计,通过在偶极子中央加载金属支节的方式,在原来谐振点的基础上引入新的谐振频点,从而拓展天线带宽。此外,对于同时工作在MICS频段和工业、科学和医疗(ISM,2.4-2.5 GHz)频段的双频段天线,在П形双频段平面倒F天线(PIFA)结构的基础上,在金属地上引入一端开路的槽线,从而大大拓宽低频段处的带宽。3.提出加载LC负载的环天线结构,应用慢波效应实现圆极化植入天线的小型化。此天线工作在以915MHz为中心的ISM频段,可通过改变短路柱与馈电点位置,实现植入天线的左旋圆极化与右旋圆极化性能的转换。4.采用PCB双面印刷螺旋偶极子结构,提出了一个小型化双频带(402 MHz MICS及2.45 GHz ISM频段)植入天线。在此植入天线研究中,通过加载电感环以实现双频带50-Ω阻抗匹配;通过采用生物兼容绝缘材料Parylene-C包裹天线以解决生物兼容性问题;通过引入人体模型仿真以分析天线性能稳定性。