[发明专利]一种加载AMC结构的整体封装超薄柔性天线

说明书

本发明公开了一种加载AMC结构的整体封装超薄柔性天线，包括单极子天线、AMC结构和中间基底；单极子天线包括辐射单元一、地板一、微带馈线和基底一；AMC结构包括辐射单元二、基底二和地板二；地板一和辐射单元二分别粘合在中间基底的两面；基底一的正面印刷有辐射单元一和微带馈线，背面印刷有地板一；辐射单元一和微带馈线相连；微带馈线的底边与基底一的底边相连；地板一的底边与基底一底边连接并且共线；基底二的正面印刷有辐射单元二，背面印刷有地板二；辐射单元二的底边与基底二的底边连接并且共线。将AMC结构作为全向辐射单极子天线的背板，利用其同相反射相位特性，保持天线低剖面，增大向背离人体表面方向的辐射，提高辐射增益和效率。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体为一种加载AMC结构的整体封装超薄柔性天线。

背景技术

近年来，随着实时监测人体生理特征数据的需求增多，远程医疗技术逐渐发展起来。通过无线传输将采集到的人体生理参数，例如血压、心率、呼吸速率等，传送到终端设备进行记录和分析，由此对人体健康状态做出正确的判断。天线作为该通信过程中的重要器件，应该具备高增益、高辐射效率等稳定优良的辐射特性。由于人体组织为一种高介电常数、高损耗的材质，当天线靠近人体工作时，两者会产生相互影响，一方面人体对天线产生影响，造成天线工作性能的恶化，另一方面天线辐射的电磁波会危害人体健康。AMC(人工磁导体，Artificial Magnetic Conductor)结构作为一种屏蔽结构可以实现天线在人体表面正常通信，减少人体与天线之间的相互影响。由于人体组织(例如胳膊)皮肤表层并不处于平面状态，具有一定弧度，需要天线具备弯曲特性，能与人体共形。另外，天线加载AMC结构，两者中间需要支撑，现有技术中均采用泡沫(例如Kush Agarwal等在文献《Wearable AMCBacked Near-Endfire Antenna for On-Body Communications on Latex Substrate》中)，泡沫材质不易集成，造成天线整体剖面高度较大，不能满足天线的低剖面整体封装设计。综上所述，设计一种以柔性材料为基底，加载AMC结构的整体封装超薄柔性天线至关重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种加载AMC结构的整体封装超薄柔性天线。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种加载AMC结构的整体封装超薄柔性天线，其特征在于该天线包括单极子天线、AMC结构和中间基底；所述单极子天线和AMC结构分别粘合在中间基底的两面；

所述单极子天线包括辐射单元一、地板一、微带馈线和基底一；所述AMC结构包括辐射单元二、基底二和地板二；所述地板一和辐射单元二分别粘合在中间基底的两面；所述基底一的正面印刷有辐射单元一和微带馈线，背面印刷有地板一；所述辐射单元一和微带馈线相连；微带馈线的底边与基底一的底边相连；地板一的底边与基底一底边连接并且共线；所述基底二的正面印刷有辐射单元二，背面印刷有地板二；辐射单元二的底边与基底二的底边连接并且共线。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

(1)本天线由单极子天线、AMC结构和支撑两者的中间基底组成。单极子天线是一种全向天线，能够向空间各个方向辐射电磁波。将AMC结构作为单极子天线的背板，利用AMC结构的同相反射相位特性，保持天线低剖面的同时，降低高介电损耗的人体组织对天线辐射性能的影响，同时增大天线向背离人体表面方向的辐射，减少单极子的背向辐射即对人体的辐射，将全向辐射变成定向辐射，实现天线在人体表面的定向传输，提高辐射增益和辐射效率。

(2)通过调节单极子天线的中心贴片、上贴片、左贴片和右贴片的宽度，使单极子天线工作频段在2.45GHz附近。通过调节AMC结构的辐射单元和基底的厚度，改变其等效电感和电容，进而改变其工作频率，使其在2.45GHz频率附近范围内对入射波产生同相反射，实现在谐振频率2.45GHz处的反射相位为0°。