可穿戴天线的研究

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移动通信技术的迅猛发展,给人们的生活带来了巨大的影响和便利。随着人们对生活质量提高的日益渴求,人体中心无线网络,这个名词逐渐进入了大家的视野。所谓的人体中心无线网络,就是以人体为中心来组建的一个无线网络,各个设备通过这个无线网络进行互联,为使用者提供某些功能和便利。同时为了不给使用者造成不便,这些设备一般而言都是分割开的功能模块,有的植入人体,有的则是可穿戴的。因此,人体中心无线网络的应用,必然会给医疗,军队装备,个人识别,导航,娱乐等行业带来不可思议的变化。如何实现人体中心无线网络的应用呢?经过调研我们发现,可穿戴天线是关键问题之一。各种设备要通过这个无线网络进行互联,那么信号的发送与接收是必不可少的,而天线的作用正是如此。但是由于人体中心无线网络的特殊性,使得一般形式的天线无法在这个领域很好地工作,因此对于可应用于人体中心无线网络中的可穿戴天线的研究,成了当务之急。本文首先介绍了可穿戴天线的相关研究背景和国内外研究现状。提出了几个重要的问题,同时决定本文的研究方向。接着,由于可穿戴天线工作于近人体区域,因此研究人体的电磁参数成为设计天线必不可少的一个环节。而需要了解人体的电磁参数,就必须掌握一般介质电磁参数的测量方法,本文第二章就介绍了一种一般介质电磁参数的测量方法。然后,在第三章中,我们对带有柔软基板的织物材料天线进行了研究。通过弯折天线的仿真和实物模型的不同部位,我们发现馈电部分的弯折对天线性能影响最大,这就指导了我们以后设计可穿戴天线时应该尽量避免馈电线部分的弯折。最后,为了减少可穿戴天线和人体电磁方面的相互作用,我们引进了电磁带隙结构。针对可穿戴天线的领域,我们选择了特殊的双频电磁带隙结构,通过仿真和测试结果的对比,可以明显看出电磁带隙结构对人体的保护作用,以及对天线性能的提升。
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