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随着人们对人体健康的日益关注和移动医疗的便捷性,可植入人体的生物医疗设备得到了广泛的研究。为了更好地实现植入式医疗设备与体外设备之间的无线通信,对植入式天线的研究尤为重要。本文分别从天线的圆极化辐射特性和双频段辐射特性着手研究,天线的圆极化特性可以防止极化失配,抑制多径干扰,降低误码率。而双频段辐射性能实现植入设备在睡眠和唤醒模式之间进行切换,延长植入设备的使用寿命。论文的主要工作包括:(1)加载短路钉的圆极化可植入天线的设计。天线工作在2.45 GHz工业、科学和医疗(ISM)频段,总体尺寸为99.7 mm~3。通过加载短路钉和圆弧形槽实现圆极化辐射性能,可以调整弧形槽的长度获得更好的轴比性能。在天线内边缘加载两组对称贴片来减小天线尺寸,此外,在馈电口附近加载一个缺口,以提高天线的阻抗匹配和带宽。最后实现了11.4%的阻抗带宽和15.9%的轴比带宽。(2)有圆极化性能的双频可植入天线的设计。天线工作在1.4 GHz的WMTS频段和2.45GHz的ISM频段,总体尺寸为103.7 mm~3。在低频段,通过引入短路钉实现四分之一波长共振,在两个开口的弧形条带之间引入扰动实现圆极化辐射性能,实现了10.7%的轴比带宽。同时,在高频段,通过连接两个非对称开口条带产生半波长共振,从而实现线极化辐射性能,实现了22%的阻抗带宽。最后对天线进行测试,仿真结果和测试结果基本吻合。(3)植入天线与体外天线的通信。改进了一个工作在1.4 GHz频段的圆极化天线,将它作为体外接收天线与(2)中的有圆极化性能的双频可植入天线进行通信实验。