[发明专利]无线生物医疗装置基于石墨烯的宽带圆极化植入式天线

摘要

本发明公开了无线生物医疗装置基于石墨烯的宽带圆极化植入式天线，由介质基板、印制在介质基板正面上的石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片、印制在介质基板背面的石墨烯接地板和外接的同轴接头构成。石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片和石墨烯接地板的材质均为石墨烯。在八边形缝隙加载辐射贴片中心设置星形辐射状贴片能进一步缩小天线的尺寸，辐射贴片外侧周边四个角的方向设置曲折蜿蜒缝隙几何微扰，能将天线单一工作模式分解成幅度相等相位差90度的两个正交模式，从而产生圆极化特性。该植入式天线的尺寸仅为10×10mm，具有宽带、宽轴比波束、高增益、圆极化、低剖面、抗干扰等特点，生物相容性优良，适用于ISM 2.45GHz频带植入式圆极化无线生物医疗装置。

主权项

1.无线生物医疗装置基于石墨烯的宽带圆极化植入式天线，由介质基板(1)、印制在介质基板(1)正面上的石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片(2)、印制在介质基板(1)背面的石墨烯接地板(3)和外接的同轴接头(4)构成；所述的石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片(2)和石墨烯接地板(3)的材质均为石墨烯；其特征在于：a.所述的石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片(2)关于中心点对称，石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片(2)中心为八边形缝隙(2‑1)，八边形缝隙(2‑1)对应介质基板(1)四个角方向的边增加矩形贴片，八边形缝隙(2‑1)与介质基板(1)平行的边设置矩形凸起并开有矩形槽能够延长石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片(2)表面的电流路径，八边形缝隙(2‑1)尺寸的增加能够使植入式天线谐振频率向低频方向移动，八边形缝隙(2‑1)中心加载星形辐射状贴片(2‑2)，星形辐射状贴片(2‑2)由两个十字交叉的矩形、四个直角等腰三角形和每个直角等腰三角形边上的矩形贴片组成，直角等腰三角形边上的矩形贴片与石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片(2)上的矩形贴片相互交错，在石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片(2)中心设置星形辐射状贴片(2‑2)能够进一步缩小天线的尺寸，辐射贴片外侧周边(2‑3)四个角的方向设置曲折蜿蜒缝隙几何微扰(2‑12)、(2‑13)、(2‑14)、(2‑15)，通过设置几何微扰将天线单一工作模式分解成幅度相等相位差90度的两个正交模式，从而产生圆极化特性，在辐射贴片外侧周边(2‑3)四个边上开成对的矩形槽(2‑8)、(2‑9)、(2‑10)、(2‑11)，在辐射贴片外侧周边(2‑3)四个角上开与对角线平行的山形槽(2‑4)、(2‑5)、(2‑6)、(2‑7)，能够延长石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片(2)表面的电流路径，并且使天线的谐振频率向低频方向偏移；b.所述的石墨烯接地板(3)为方形地板结构，位于介质基板(1)背面，采用方形地板结构能够有效降低植入式天线与无线生物医疗装置之间的电磁干扰，提高无线生物医疗装置的抗干扰性能；c.所述的同轴接头(4)位于介质基板(1)背面对称轴上，同轴接头(4)内芯与石墨烯八边形缝隙加载辐射贴片(2)相连接，同轴接头(4)外圆柱导体与石墨烯接地板(3)相连接。