小型化EBG结构双频牛仔可穿戴天线

实现了一种基于电磁带隙(EBG)结构的可穿戴牛仔天线,用于2.45 GHz和5.8 GHz双频段无线体域网(WBAN)通信。天线采用牛仔布料作为EBG结构基板和天线的介质基板,优化了天线的可穿戴性能;将天线分别在X方向和Y方向上进行弯折测试,通过对比其仿真和实测的结果,天线仍可满足可穿戴的需求。

适用于道钉通信的V形缝隙天线的设计

设计了一种2.45 GHz频段下用于铸铝道钉通信的V形缝隙天线。天线尺寸为60 mm×40 mm,是依据道钉壳体内腔大小而设计的,且基板侧壁用铜皮包裹,起到电磁波能量向顶面汇聚的作用。天线顶面辐射贴片紧贴道钉的太阳能电池板,四周缩进基板边缘3 mm,电磁波能量可从电池板缝隙有效辐射出去。在辐射贴片的一条对角线上开对称的V形槽,在另一条对角线附近引入对称的2根短路探针,降低了天线的谐振频率,同时减小了天线的尺寸。天线工作频段为2.42~2.47 GHz,制作天线样机,通过无线通信模块测试,该天线在距离地面1 m高时,通信距离为66 m,在铸铝道钉腔体内且紧贴地面放置时,通信距离为35 m,超越现有道钉产品通信距离,符合实际工程应用需求。

加载寄生单元的双频宽带天线设计与研究

为展宽微带天线的带宽,设计一种加载寄生单元的双频微带天线,适用于3.5 GHz和5.8 GHz的WLAN/WIMAX通信和RFID技术的应用。所设计天线通过在主辐射贴片开T形槽、在接地板条带处开矩形槽和加载寄生单元的方式来实现双频段和扩展整体工作带宽,同时也提高了天线设计的灵活性。在馈电上采用偏心嵌套馈电,可以方便调节天线的阻抗匹配特性。该天线工作频段分别为3.40~3.70 GHz和5.49~6.18 GHz,相对带宽分别为8.57%和11.90%,且仿真和实测结果较为吻合,与传统天线相比,具有双频宽带的优势。

基于EBG结构的2.45 GHz可穿戴天线设计

针对现有可穿戴天线SAR值(比吸收率)较高问题,采用传统天线与EBG结构(电磁带隙结构)相结合的方法,使用常见的牛仔布料和毛毡布料分别作为天线介质基板材料和EBG结构基板材料,同时对天线结构和EBG结构的参数逐一进行优化。设计的天线工作频带为2.34~2.76 GHz,完全覆盖了ISM频段2.420 0~2.483 5 GHz(免费频段),同时中心频率2.6 GHz处的S11(回波损耗)值为-33.5 dB,其中-10 dB左右的带宽为0.42 GHz,最后通过HFSS软件建立人体组织模型进行仿真。结果表明,设计的天线结构合理稳定,具有良好的回波损耗性能和较宽的带宽,SAR值由原来的9.6 W/g降至0.48 W/g,大幅降低了天线对人体的辐射。研究结果可用于无线体域网的研究及实际应用。