【摘 要】
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随着无线体域网和可穿戴电子设备的快速发展,可穿戴电子设备在娱乐休闲、定位追踪、健康管理、运动监测、医疗辅助和军事领域得到了广泛应用。可穿戴天线传感器因其无线传输、尺寸小、低成本等优点而受到研究者的极大兴趣。在穿戴式天线中加入超材料结构可以隔离天线和人体的相互影响,不仅能减少天线对人体的辐射,还能增加天线的正向辐射,使天线的性能更加稳定。论文中的工作主要如下:（1）设计一款加载3×3的电磁带隙（EB
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随着无线体域网和可穿戴电子设备的快速发展,可穿戴电子设备在娱乐休闲、定位追踪、健康管理、运动监测、医疗辅助和军事领域得到了广泛应用。可穿戴天线传感器因其无线传输、尺寸小、低成本等优点而受到研究者的极大兴趣。在穿戴式天线中加入超材料结构可以隔离天线和人体的相互影响,不仅能减少天线对人体的辐射,还能增加天线的正向辐射,使天线的性能更加稳定。论文中的工作主要如下:（1）设计一款加载3×3的电磁带隙（EBG）结构的可穿戴共面波导压力传感天线,研究了EBG的反射相位特性,对比了加载或不加载EBG的参数变化。当天线伴随人体弯曲时,天线的性能依然保持良好。将制作出来的天线压力传感器连接在矢量网络分析仪上,用压力计逐渐增大对传感器的压力,天线的谐振频点随着压力变化逐渐产生偏移,天线传感器对压力的灵敏度为11 MHz/N。（2）设计一款工作在2.45GHz穿戴人体颈部的天线,在天线传感器和颈部之间放置2×2电磁带隙（EBG）阵列,可将人体的比吸收率（SAR）降低约90%,并将峰值增益从2.46dBi增加到6.75dBi。即使天线传感器弯曲变形过大,天线传感器的增益特性仍保持良好。加载EBG阵列的天线传感器效率保持在65%,天线传感器伴随人体弯曲时共振频率会发生偏移。基于此特性,天线传感器可以用于监测颈椎弯曲状态。天线传感器对弯曲角度的灵敏度达到7.5MHz/1°。
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