[发明专利]一种左右手圆极化可重构的植入式天线及可重构方法

说明书

本发明公开了一种左右手圆极化可重构的植入式天线及可重构方法，包括下层介质基板和上层介质基板，所述下层介质基板的上表面设置天线辐射单元，所述下层介质基板的下表面设置金属地板，所述上层介质基板覆盖于天线辐射单元上方，所述天线辐射单元被U形槽分割为两部分，所述U形槽的两臂设置开关二极管组，用于连接天线辐射单元的两部分。本发明具有阻抗带宽大、小型化、圆极化、抗极化失配、高增益和左右手圆极化可切换等优点，可适用于移动医疗通讯中，以解决极化失配问题。

技术领域

本发明涉及生物医学遥测领域，具体涉及一种左右手圆极化可重构的植入式天线及可重构方法。

背景技术

移动医疗是相较于传统医疗方式可以减轻患者的痛苦，减少成本，远程诊断，由于人体的运动及姿态变化等特性，所以在植入式器件中应用圆极化的优势在于可以对抗由于生物医学信号接收角度带来的极化失配现象。现阶段圆极化植入式天线仍然存在许多问题，其一是现今的圆极化植入式天线只考虑了单一的圆极化方式，减少了天线的适用范围，而且还可能会造成圆极化之间的失配；其二是圆极化植入式天线占用空间过大，会对使用者的身体造成影响。

目前的植入式天线设计中，大多都存在占用体积过大，存在极化失配，窄带宽的缺点，使得植入式器件无法适应在实际应用中的复杂环境。

发明内容

为了解决移动医疗领域中植入天线中存在的缺点与不足，本发明提供一种左右手圆极化可重构的植入式天线及可重构方法，具有小型化、阻抗带宽大、抗极化失配、左旋圆极化和右旋圆极化可切换的工作在2.45GHz ISM频段的可重构植入式天线。

本发明采用如下技术方案：

一种左右手圆极化可重构的植入式天线，包括下层介质基板和上层介质基板，所述下层介质基板的上表面设置天线辐射单元，所述下层介质基板的下表面设置金属地板，所述上层介质基板覆盖于天线辐射单元上方，所述天线辐射单元被U形槽分割为两部分，所述U形槽的两臂设置开关二极管组，用于连接天线辐射单元的两部分。

进一步，所述天线辐射单元被U形槽分割为两部分，所述U形槽的两端设置在天线辐射单元的边缘，位于U形槽环绕部分为中心金属，其余部分为外围金属，所述中心金属设置焊盘与直流馈电结构连接。

进一步，所述天线辐射单元和金属地板通过金属通孔连接。

进一步，所述直流馈电结构包括第一电池、第二电池、第一开关、第二开关、第一射频隔离电感及第二射频隔离电感，所述第一电池的正极与第二电池的负极连接，两个电池之间设置第一开关，所述第一开关与第一射频隔离电感连接第一端口，第一电池的负极与第二电池的正极连接后与第二开关连接，所述第二开关与第二射频隔离电感连接后与第二端口连接，所述第一端口及第二端口分别与焊盘和金属地板连接。

进一步，所述U形槽由三条依次垂直的槽臂构成，所述U形槽中相互平行的臂上设置开关二极管。

进一步，所述开关二极管组包括三个开关二极管。

进一步，所述金属地板及天线辐射单元为矩形结构。

进一步，还包括同轴馈电结构，所述同轴馈电结构由50Ω的同轴线构成，内芯通过下层介质基板连接天线辐射单元，其外芯位于下层介质基板。

一种实现所述植入式天线的可重构方法，包括：

当第一开关与第一电源连接时候，直流馈电结构第一端口相较于第二端口为正电位，U形槽的一侧臂开关二极管开通，外围金属电流通过导通二极管流入中心金属，实现左旋圆极化；

当第一开关与第二电源连接时候，直流馈电结构第一端口相较于第二端口为负电位，U形槽的另一侧臂开关二极管开通，外围金属流入中心金属的电流形成反向，改变了电流路径，实现右旋圆极化。

一种植入式器件，包括所述的植入式天线。