基于体域网的柔性天线设计及传感特性研究
发布时间：2021-06-21 16:17
随着无线通信技术的不断发展,体域网作为第四代移动通信（4G）的一个重要组成部分逐渐成为新的研究热点。为了实现体域网通信,利用柔性电子技术设计柔性、可共形的新型天线,在医疗、军事、体育运动等领域有着广泛应用前景。本文对柔性可穿戴天线展开研究,针对可穿戴天线弯曲及拉伸应变的不同需求,分别采用不同的制备工艺设计三种柔性可穿戴天线并对天线性能以及天线传感特性进行研究。深入研究体域网下柔性天线可穿戴化的设计理论及方法,分析面向人体组织的可穿戴天线的电磁传播特性以及所产生的辐射对人体的影响,基于人体电磁特性构建三层人体组织模型,仿真研究天线弯曲状态下性能参数的变化规律。探索了基于不同制备工艺的柔性天线设计方法,采用流体成型技术制备的PDMS柔性微带天线以及采用喷墨打印技术制备的PET柔性微带天线,对PDMS和PET天线导电特性进行表征,并进行天线回波损耗、方向图等性能参数测试,测试结果表明,柔性天线在中心频率2.45 GHz处获得回波损耗分别为-27.6 dB、-23.7dB,工作频带分别为2020-2770 MHz、1900-2690 MHz,同时,分别分析了两种柔性微带天线的弯曲敏感特性,研究...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.1两款加载了矩形环状电磁带隙的可穿戴天线(a)2.4GHzWLAN单频段的可穿
形环状电磁带隙的可穿戴天线 (a) 2.4 GH于 2.4 GHz/5.8 GHz 双频段的可穿戴双频of wearable antenna (a) 2.4GHz WLAN sing) loaded rectangular loop electromagnetic baal band wearable dual frequency planar inve学的 Masahiro Kubo 和 Xiaofeng Li oflex 材料制作了一种可以弯曲、自天线，天线实物图如图 1.2 所示，采用共晶镓-铟（熔点为 15.7 ℃）液PDMS 和 Ecoflex 材料之间，从而构S 和 Ecoflex 材料混合使用提升了天应力下天线依然保持 95 %的辐射效，其中心频率和拉伸应力呈线性关系
第一章 绪论15 年 Aftab M. Hussain , Farhan A 等人[26]设计用于可穿戴电子的一种可。由于在可穿戴领域中人体关节的运动不可避免，常规的刚性天线在人时会出现穿戴不便的现象，所以一种可拉伸的柔性天线是被制备用于可。选取低成本的铜箔为辐射面和以聚合物基底采用光刻的方式制备可拉具体制备方式如图 1.3 所示。分析了可拉伸天线在穿戴在人体上时的中及回波损耗等性能参数的变化。结果表明该天线在 30 %拉伸应变和 2拉伸下天线的增益，辐射方向图，工作频率和带宽等性能参数依然能保足 ISM 频段的工程需求下。在实际工作条件下，该可拉伸天线在人体时以 1.25 毫瓦为输入功率，通信距离可达到 80 米。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2.45GHz与5.8GHz双频柔性天线的设计[J]. 许德成,郭小辉,田小建,刘微,高永慧. 吉林大学学报(理学版). 2016(06)
[2]一种基于微带天线的应变测量技术[J]. 葛航宇,李浩,陈跃良,刘马宝,王巧云. 中国科学:技术科学. 2014(09)
[3]银基填充复合材料电磁屏蔽效能研究[J]. 顾哲明,王萍,张兆峰,金石磊,李小慧,胡欣欣,李颖. 材料导报. 2012(06)
[4]体域网BSN的研究进展及面临的挑战[J]. 宫继兵,王睿,崔莉. 计算机研究与发展. 2010(05)
博士论文
[1]无线体域网（WBAN）中超宽带及可穿戴天线的研究[D]. 高国平.兰州大学 2016
[2]人体中心网络可穿戴天线及传播特性研究[D]. 刘宁.北京邮电大学 2012
硕士论文
[1]电容加载槽缝技术在微带贴片天线中的研究[D]. 王亚南.南京邮电大学 2016
[2]可穿戴终端天线的研究[D]. 王强.电子科技大学 2016
[3]人体中心通信可穿戴天线研究[D]. 袁睿.电子科技大学 2015
[4]两种可穿戴天线的研究和设计[D]. 俞梦杰.大连海事大学 2014
[5]以纺织物为基底的直接打印可穿着柔性微带天线的研究[D]. 李冰.浙江理工大学 2014
[6]可穿戴天线的研究[D]. 徐凌.电子科技大学 2013
本文编号：3240992
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.1两款加载了矩形环状电磁带隙的可穿戴天线(a)2.4GHzWLAN单频段的可穿
形环状电磁带隙的可穿戴天线 (a) 2.4 GH于 2.4 GHz/5.8 GHz 双频段的可穿戴双频of wearable antenna (a) 2.4GHz WLAN sing) loaded rectangular loop electromagnetic baal band wearable dual frequency planar inve学的 Masahiro Kubo 和 Xiaofeng Li oflex 材料制作了一种可以弯曲、自天线，天线实物图如图 1.2 所示，采用共晶镓-铟（熔点为 15.7 ℃）液PDMS 和 Ecoflex 材料之间，从而构S 和 Ecoflex 材料混合使用提升了天应力下天线依然保持 95 %的辐射效，其中心频率和拉伸应力呈线性关系
第一章 绪论15 年 Aftab M. Hussain , Farhan A 等人[26]设计用于可穿戴电子的一种可。由于在可穿戴领域中人体关节的运动不可避免，常规的刚性天线在人时会出现穿戴不便的现象，所以一种可拉伸的柔性天线是被制备用于可。选取低成本的铜箔为辐射面和以聚合物基底采用光刻的方式制备可拉具体制备方式如图 1.3 所示。分析了可拉伸天线在穿戴在人体上时的中及回波损耗等性能参数的变化。结果表明该天线在 30 %拉伸应变和 2拉伸下天线的增益，辐射方向图，工作频率和带宽等性能参数依然能保足 ISM 频段的工程需求下。在实际工作条件下，该可拉伸天线在人体时以 1.25 毫瓦为输入功率，通信距离可达到 80 米。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2.45GHz与5.8GHz双频柔性天线的设计[J]. 许德成,郭小辉,田小建,刘微,高永慧. 吉林大学学报(理学版). 2016(06)
[2]一种基于微带天线的应变测量技术[J]. 葛航宇,李浩,陈跃良,刘马宝,王巧云. 中国科学:技术科学. 2014(09)
[3]银基填充复合材料电磁屏蔽效能研究[J]. 顾哲明,王萍,张兆峰,金石磊,李小慧,胡欣欣,李颖. 材料导报. 2012(06)
[4]体域网BSN的研究进展及面临的挑战[J]. 宫继兵,王睿,崔莉. 计算机研究与发展. 2010(05)
博士论文
[1]无线体域网（WBAN）中超宽带及可穿戴天线的研究[D]. 高国平.兰州大学 2016
[2]人体中心网络可穿戴天线及传播特性研究[D]. 刘宁.北京邮电大学 2012
硕士论文
[1]电容加载槽缝技术在微带贴片天线中的研究[D]. 王亚南.南京邮电大学 2016
[2]可穿戴终端天线的研究[D]. 王强.电子科技大学 2016
[3]人体中心通信可穿戴天线研究[D]. 袁睿.电子科技大学 2015
[4]两种可穿戴天线的研究和设计[D]. 俞梦杰.大连海事大学 2014
[5]以纺织物为基底的直接打印可穿着柔性微带天线的研究[D]. 李冰.浙江理工大学 2014
[6]可穿戴天线的研究[D]. 徐凌.电子科技大学 2013
本文编号：3240992
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