物联网的飞速发展给终端带来了春天,刺激以人体为中心的通信系统的发展,终端需求趋于多样化,应用场景多样化,电磁环境多样化,传统的天线已经无法满足人体穿戴通信系统的要求。柔性可穿戴天线可以应对随人体活动变化而变化的复杂应用环境,使天线即使在弯曲状态下也能保持良好的双工通信能力,与人体共形的同时也能保证稳定的电磁性能。介质埋藏天线与柔性可穿戴天线的结合可以提升柔性可穿戴天线在实际应用中隐蔽性、耐腐蚀性和机械耐受性等性能。打破传统天线在人体活动表面应用时的局限,解决天线在人体柔性可穿戴通信系统中的应用问题。本文主要研究将FDM 3D打印技术与柔性可穿戴天线结合的介质埋藏天线,根据柔性可穿戴天线和介质埋藏微带天线的特性设计天线。由于FDM 3D打印技术具有自动化程度高、精度高、制造自由度高、节约材料、环保等诸多优势,应用于柔性介质埋藏天线研究可以发挥更大价值。首先选取了性能卓越的3D打印线材Ninja Flex作为天线的柔性介质材料和介质埋藏材料,为避免不同3D打印过程造成材料属性不同,确定打印过程并测试模型的介电常数和损耗角正切,为天线设计提供可靠的材料数据支撑。基于介质埋藏微带天线的理论基础,用导电织物设计了尺寸为60mm×60mm的小型化基于3D打印技术的Ninja Flex柔性可穿戴介质埋藏天线,工作在ISM频段和Wi MAX频段。介质埋藏层对柔性可穿戴天线提供了机械和化学保护。天线的输入阻抗为50Ω,易于与射频电路集成并采用微带线馈电方式,提高柔性可穿戴天线的舒适性。分析了Ninja Flex覆盖层对天线性能的影响、材料填充率对天线回波损耗和轴比的影响、表面电流变化规律、安全性。测试天线分别在平坦、弯曲25mm半径、弯曲50mm半径情况时的电磁性能、防水性能。仿真与测试结果具有很好的一致性,天线具有11%的稳定工作带宽和70MHz的圆极化带宽,辐射右旋圆极化波,高达160°的圆极化辐射范围,抑制雨雾干扰,抗多径效应。最大SAR值为0.6W/kg,最大效率达30.7%,具有很好的安全性、可洗性、隐蔽性。由于导电织物具有很好的柔性和延展性且Ninja Flex具有很好的弹性,天线被弯曲后也能自己恢复到平坦状态,在机械方面具有很好的自我恢复性能。