无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)技术的发展同时推动了智能可穿戴设备的发展,使得人们可以十分便捷地在可穿戴设备上完成数据的采集和信息传输。天线作为可穿戴系统接收和发送信号的重要射频器件,是无线体域网系统与其他设备之间通讯的关键元件。超宽带通讯技术的工作频带宽,发射功率小,有利于提高系统的信息传输速率和延长设备电池的使用寿命,已成为无线体域网的重要发展技术之一。但由于部分频段与现有窄带通讯系统重合,所以需要对天线进行滤波设计。由于需要佩戴在人体身上工作,如何将天线对人体的电磁辐射能量降低至安全范围内已成为可穿戴天线设计的重要研究方向。电磁带隙结构(Electromagnetic Band Gap,EBG)用作天线反射板,能提高天线增益,同时改善辐射特性,减小背向辐射,削弱人体方向的电磁辐射能量,因此EBG结构在可穿戴天线中十分具有应用前景。文章基于平面超宽带单极子天线的基本设计方法,对常用平面超宽带天线结构进行优化。从电压驻波比、增益、表面电流分布和辐射方向图等方面对天线的性能进行了分析,并对天线发生弯折时的情况进行建模,研究了天线在弯折工作情况下的性能偏移。对EBG单元结构进行优化,将其作为反射板加载至天线下方,对人体组织进行建模,分别分析了天线加载EBG反射板前后的人体电磁波吸收比值(SAR)。论文主要工作如下:一、提出了两款在WiMAX和WLAN波段具有阻带特性的天线结构。双阻带超宽带陷波天线的工作频段为2.9-10.7GHz,且在3.2-3.9GHz、5.1-6.0GHz两个频率区间内具有阻带特性。另一款为工作频段为3.0-10.8GHz,且在3.2-3.8GHz、5.1-5.4GHz和5.6-6.0GHz频段内具有三阻带特性的超宽带陷波天线。结果表明两款超宽带陷波天线均可在一定的形变程度下正常工作,具有一定的性能鲁棒性。二、提出了两款基于EBG反射板结构的可穿戴天线,一款为2.4GHz的窄带可穿戴天线,和一款工作频段为3.7-12GHz的超宽带可穿戴天线。对天线加载EBG反射板前后的性能进行了对比。对于窄带天线,加载EBG反射板后,天线在2.4GHz处的增益由2.8dB增大至6.3dB;对于超宽带天线,天线工作频段内的最大增益由4.7dB增大至9.6dB。同时,两者朝人体方向的辐射方向图均产生了旁瓣,最大辐射功率减小。加载EBG反射板前的人体SAR较大,不在安全范围内;加载反射板后SAR值大幅度减小,均远远小于额定的最大值,满足可穿戴安全设计要求。