]图3为本发明的透视结构示意图；
[0022]图4为本发明的俯视图；
[0023]图5为本发明的侧视图；
[0024]图6为本发明实施例的反射系数仿真曲线图；
[0025]图7为本发明实施例的方向图仿真结果；
[0026]其中，I为介质基片，2为辐射贴片，3为分段接地金属化过孔，4为导体条带，5为馈电点，6为环形缝隙。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
[0028]实施例
[0029]一种工作模式可切换的双频段可穿戴天线，如图3、图4、图5所示，包括圆形介质基片1、接地板、圆形辐射贴片2，圆形介质基片I由上下两层尺寸相同的介质基片构成，接地板位于圆形介质基片I下层基片的下表面，辐射贴片2位于圆形介质基片I上层基片的上表面；其中，辐射贴片2的外形为圆形，位于圆形介质基片I上层基片的中心处，辐射贴片2的左右两侧开有形状大小相同呈对称分布的矩形槽。
[0030]通过在距辐射贴片2的圆心适当距离处加载分段接地金属化过孔3，使得辐射贴片2能够激励起TMtll模，产生类似于单子的辐射方向图。将金属化过孔分段接地可以方便的调节低频的谐振频率，低频谐振频率随导体条带4的增长而降低，而对高频谐振频率的影响较小。选择适当的馈电点5能够使福射贴片2激励起基模TM11模，形成沿福射贴片2法向方向的单向辐射方向图。在圆形贴片上开矩形槽，是为了增加电流的有效路径，从而降低天线高频谐振频率即减小天线尺寸。分别调节导体条带和矩形槽，可以相对独立的控制天线的低频和高频工作频率，使得天线在低频和高频分别工作在体表和体外通信模式。
[0031]在辐射贴片2的中心左右两侧加载了分段接地金属化过孔3，分段接地金属化过孔3分为上下两段，通过位于两层圆形介质基片之间的导体条带4连接，分段接地金属化过孔3的上部与辐射贴片2相连，分段接地金属化过孔3的下部与接地板相连。
[0032]所述两条导体条带关于圆形辐射贴片圆心呈中心对称排布，二者分别位于辐射贴片的两个矩形槽的正下方。
[0033]进一步的，所述激励辐射贴片2的馈电方式为同轴背馈，同轴传输线内导体从接地板通过介质基片延伸到金属辐射贴片。激励辐射贴片2的馈电点5位于辐射贴片2中心下侧，在馈电点周围刻蚀有一圈圆形缝隙6，圆形缝隙6的作用是改善天线输入阻抗匹配。
[0034]上述技术方案中，圆形介质基片I由两层FR-4材料制作而成，半径为12.5毫米，每一层厚度为I毫米，相对介电常数为4.4 ;接地板与介质基片I大小相同；辐射贴片2半径为5.5毫米；金属辐射贴片2中的矩形槽的长度为3.2毫米，宽度为I毫米；金属辐射贴片2中的圆形缝隙6内径为0.85毫米，外径为0.95毫米；分段接地金属化过孔3半径为0.2毫米；导体条带4的长度为5毫米，宽度为0.2毫米。
[0035]此天线采用50Ω同轴电缆馈电，同轴电缆通过SMA接头与通信设备相连，SMA是一种广泛应用于微波领域的连接器。
[0036]图6是由三维电磁仿真软件HFSS仿真得到的反射系数曲线，可见天线有两个工作频带，中心频率分别为2.45GHz和5.8GHz，由反射系数曲线可看出天线在工作频带阻抗匹配良好。图7中(a)和(b)分别是天线在谐振点2.45GHz的E面和H面辐射方向图，由图可知天线在该频段拥有类似于单极子那样全向的方向图，满足体表通信的需要，天线工作于体表通信模式。图7中(c)和(d)分别是天线在谐振点5.8GHz的E面和H面辐射方向图，有图可知天线在该频段是单向辐射，最大辐射方向沿法线方向，满足体外通信的需要，天线工作于体外通信模式。
【主权项】
1.一种工作模式可切换的双频段可穿戴天线，包括介质基片、接地板及辐射贴片，所述介质基片由上、下层介质基片构成，所述接地板位于下层介质基片的下表面，辐射贴片位于上层介质基片的上表面，其特征在于，还包括两条导体条带，所述导体条带位于上、下层介质基片之间并与上层介质基片下表面及下层介质基片上表面紧密贴合；所述两条导体条带的一端分别通过一个金属化过孔与辐射贴片连接，二者另一端分别通过一个金属化过孔与接地板连接。
2.根据权利要求1所述的工作模式可切换的双频段可穿戴天线，其特征在于，所述上、下层介质基片的尺寸、介电常数均相同。
3.根据权利要求1所述的工作模式可切换的双频段可穿戴天线，其特征在于，所述天线的馈电方式为同轴背馈，同轴传输线内导体从接地板穿过介质基片延伸到金属辐射贴片。
4.根据权利要求3所述的工作模式可切换的双频段可穿戴天线，其特征在于，在馈电点周围刻蚀有一圈环形缝隙。
5.根据权利要求1所述的工作模式可切换的双频段可穿戴天线，其特征在于，辐射贴片的左右两侧开有形状、大小相同并关于辐射贴片中心呈对称分布的矩形槽。
6.根据权利要求5所述的工作模式可切换的双频段可穿戴天线，其特征在于，所述辐射贴片为圆形贴片；所述两条导体条带关于圆形辐射贴片圆心呈中心对称排布，二者分别位于辐射贴片的两个矩形槽的正下方。
【专利摘要】本发明提供一种工作模式可切换的双频段可穿戴天线，属于天线技术领域。本发明采取的技术方案是：上下两层介质基片，辐射贴片位于上层基片上表面，接地板位于下层基片下表面，辐射贴片和接地板之间由分段金属化通孔连接，金属辐射贴片的左右两侧具有对称分布的矩形槽，分段金属化通孔由一段导体条带连接，天线采用同轴探头直接馈电，同轴内导体从接地板延伸到辐射贴片，在馈电点周围刻蚀一圈圆形槽用以增加感性电抗便于阻抗匹配。本发明主要解决了现有技术中的可穿戴式天线不能满足人们对其小型化、集成化、便于穿戴的要求的问题。
【IPC分类】H01Q1-48, H01Q1-38, H01Q5-20, H01Q5-307, H01Q5-10, H01Q1-50, H01Q25-04, H01Q5-328, H01Q1-27
【公开号】CN104868243
【申请号】CN201510282838
【发明人】肖绍球, 袁睿, 王毅龙, 张超, 王秉中
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月28日