微型双反相补丁天线在2.4 GHz辐射到人体

科学领域:

• 电磁工程 电磁工程 电磁工程
• 生物医学工程 生物医学工程
• 天线设计天线设计

背景情况:

• 身体上的天线对于微波成像至关重要,但小型化和信号透仍然是挑战.
• 现有的天线设计往往会因为尺寸而损害性能,限制它们在高分辨率成像的密集阵列中的应用.
• 增强的信号透是利用微波成像有效地可视化地下组织的关键.

研究的目的:

• 为微波成像设计和评估一个小型的,低调的机身天线.
• 为了实现更强的信号透到生物组织.
• 为2.4 GHz频段创建已知最小的内置天线,适合密集阵列集成.

主要方法:

• 设计了一种双反相补丁天线元件,并集成了一个180度的芯片内功率组合器.
• 数字模拟和实验验证了天线的性能.
• 优化了天线尺寸 (18.5 mm x 10 mm x 1.6 mm),考虑到信号噪声比 (SNR) 和带宽 (2.3-2.5 GHz).
• 考虑了表面波效应,以最大限度地提高SNR.

主要成果:

• 开发了一个18.5毫米×10毫米×1.6毫米的机身天线,是目标频段报告中最小的天线.
• 证明了信号透到组织中的增强潜力.
• 在小型化,SNR和2.3-2.5 GHz带宽之间达成妥协.
• 通过数值和实验评估验证了设计.

结论:

• 开发的小型化双反相补丁天线是高分辨率微波成像中密集阵列的有希望的构建模块.
• 该设计提供了增强的信号透率和有利的SNR,这对于医疗应用至关重要.
• 这种天线代表着对机身微波成像系统的尺寸缩小的重大进步.