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一种可穿戴天线的研究

时间:10-27 来源:互联网 点击:

体模型图

加载模拟人体模型后,天线电压驻波比如图2绿色曲线所示,在2.24GHz-2.51GHz工作频率范围内,电压驻波比小于2,阻抗带宽达到270MHz,具有宽频带特性。天线谐振频点稍微向低频处偏移,这是由于加载人体后相当于加载复合介质,相当于使天线等效电长度增加了。天线增益方向图如图5所示,可以看到加载模拟人体后,天线方向图受到了影响,基本变成了单向辐射。这是由于模拟人体模型对天线辐射电磁波具有强反射,这同时也使得天线的主瓣增益提高。

四、总结

本文设计的工作于ISM 2.4GHz频段的正弦形可穿戴天线具有尺寸小,结构紧凑,容易加工等特点。天线通过巴伦馈电,带宽大于250MHz,电特性稳定。在CST仿真软件中对天线加载模拟人体进行建模仿真,在加载人体模型前后,天线谐振频率和阻抗带宽变化很小,辐射方向图稳定为单向辐射,最高增益可达5.88dBi。仿真结果可以看出,该天线的设计基本符合我们的需求,并且由于总体只有不到50mm,所以可以印刷在衣服的各个部位,具有良好的共形性,也不会影响到人体自身的活动性。

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图5、加载模拟人体后天线立体增益方向图

作者:西安电子科技大学 徐乐凡 徐超龙

参考文献

[1] Lee G, Psychoudakis D, Chen C, et al. Omnidirectional Vest-Mounted Body-Worn Antenna System for UHF Operation[J]. Antennas and Wireless Propagation Letters, IEEE, 2011, 10:581 - 583.
[2] Zhu S, Langley R. Dual-Band Wearable Textile Antenna on an EBG Substrate[J]. Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, 2009, 57(4):926 - 935.
[3] Vallozzi L., Vandendriessche W., Hendrik R., Hertleer C. And Scarpello M.L., "Wearable textile GPS antenna for integration in protective garments", pp. 1-4 Proc. Of the Fourth European Conference, pp. 1-4, April 2010, Barcelona, Spain.
[4] B. Sanz-Izquierdo, F. Huang and J. C. Batchelor, "Covert dual-band wearable button antenna", Electronic letters, Vol.42, No.12, pp. 668-670,June 2006
[5] Sanz-Izquierdo B. And Batchelor J. C., "A dual Band Belt antenna" Proc. International workshop on Antenna Technology: Small Antennas and Novel Metamaterials, iWAT 2008. Pp. 374-377, March 2008, Chiba Japan.
[6] 魏文元,宫得明,陈必森. 天线原理[ M ]. 西安: 西安电子科技大学出版社,1994. Wei W Y,Gong D M,Chen B S. Antenna theory[ M ]. Xi’an: Publishing House of School of Electronic Engineering, Xidian University,1994.
[7] Klemm M, Troester G. Textile UWB Antennas for Wireless Body Area Networks[J]. Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, 2006, 54(11):3192 - 3197.
[8] PBO Fiber Zylon Technical Information,Toyobo Co.,LTD.,Osaka,Japan,2005.
[9] Z.Wang,L.Zhang,Y.Bayram,and J.L.Volakis,"Embroidered conductive fibers on polymer composite for conformal antennas,"submitted to IEEE Trans. Antennas Propag.,2011.
[10] Dimitris Psychoudakis,and John L.Volakis,"Conformal Asymmetric Meandered Flare(AMF) Antenna for Body-Worn Applications," IEEE Trans.and Wireless Propag.,vol.

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