【摘 要】
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双通信模式可穿戴天线由于可以实现体表通信和体外通信间信息的无缝传输,在近年来引起了研究人员的关注。本文根据工作机制将现有的双模式可穿戴天线分为三类,并针对每一类研究设计了一款天线。所设计的三款天线可以方便地集成在衣物表面或直接穿戴,在无线体域网中具有较好的应用前景,具体的工作内容为:(1)设计了一款双频段双模式可穿戴天线。该天线可应用于工业、科学和医疗频段中2.4-2.4835 GHz和5.725
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双通信模式可穿戴天线由于可以实现体表通信和体外通信间信息的无缝传输,在近年来引起了研究人员的关注。本文根据工作机制将现有的双模式可穿戴天线分为三类,并针对每一类研究设计了一款天线。所设计的三款天线可以方便地集成在衣物表面或直接穿戴,在无线体域网中具有较好的应用前景,具体的工作内容为:（1）设计了一款双频段双模式可穿戴天线。该天线可应用于工业、科学和医疗频段中2.4-2.4835 GHz和5.725-5.875 GHz两个频带。使用同轴线馈电,直接激励上层圆形贴片的TM11模式,在高频段实现体外通信,容性耦合激励下层加载有四个短路探针的圆形贴片的TM01模式,在低频段实现体表通信。实测结果表明了其良好的双频段双模式特性。（2）设计了一款单频段双模式可重构天线。该天线基于矩形贴片天线设计,工作于2.4-2.4835 GHz ISM频段,利用PIN二极管控制矩形贴片与四个接地短路探针的连接与否,可以调节矩形贴片分别谐振于TM00模式和TM01模式,使得天线可以在体表和体外通信模式间灵活切换。在天线靠近人体的一侧使用毛毡作为介质基板,有效提升了穿戴舒适度。对其近人体性能进行了实测,对比吸收率进行了仿真,结果都证明了该天线在可穿戴系统中的应用潜力。（3）设计了一款双模式宽带可穿戴MIMO天线。该天线工作于5.15-5.825GHz无线局域网频段,分别使用聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane,PDMS）和毛毡制作两层介质基板,利用下层加载有寄生同心圆环的圆形贴片实现宽频带体表通信模式,利用上层蚀刻有一对非对称槽的矩形贴片实现宽频带体外通信模式。通过分离地面结构实现7 d B的端口间隔离度提升。天线的实测结果表明其可以有效应用于可穿戴MIMO系统中。
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