小尺寸螺旋槽PIFA天线的设计,在层状身体组织中使用符合规格的天线
Rong Li1, Jian Liu1, Cuizhen Sun1
1College of Communication and Information Engineering, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an 710061, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|May 14, 2025
概括
一种新的螺旋槽平面倒置F天线 (SSPIFA) 为植入式医疗器械提供了一个紧的,生物相容的解决方案. 这种天线在远程医疗应用中实现了出色的性能,使微型医疗保健系统中可靠的无线通信成为可能.
科学领域:
- * 电磁工程 电磁工程
- * 生物医学工程 * 生物医学工程
- * 无线通信系统无线通信系统
背景情况:
- * 微型天线对于远程医疗中的可植入医疗设备至关重要.
- * 传统天线面临尺寸,生物相容性和与医疗植入物集成方面的挑战.
- *平面倒置F天线 (PIFA) 是常见的,但通常需要更大的形状因子.
研究的目的:
- *为远程医疗和医疗保健引入一种新的螺旋槽平面倒置F天线 (SSPIFA).
- * 为了实现显著的尺寸缩小,同时保持可植入设备的高效无线性能.
- * 在模拟的生物组织环境中评估天线的性能.
主要方法:
- * 设计了一个四转槽螺旋散热器,取代了PIFA的传统顶部补丁.
- * 在介电基板上制造了天线,用于ISM 915 MHz频段.
- *模拟和测量天线性能,包括在生物组织模型中的阻抗匹配,带宽,极化和辐射模式.
主要成果:
- *实现了适合小型化医疗器械的紧天线尺寸 (0.09λ × 0.06λ).
- *在915MHz的频率上证明了极好的阻抗匹配 (-16dB S11),带宽为1%的分数带宽.
- * 观察到稳定的右侧圆极化 (RHCP) 和近乎全向的模式,在生物组织中获得2.94dBi的峰值.
结论:
- *SSPIFA是植入式医疗系统中可靠无线通信的有希望的解决方案.
- *天线设计平衡了小型化,生物相容性和高集成性,适用于医疗保健应用.
- *SSPIFA在生物组织中的性能验证了其在先进远程医疗和远程患者监测方面的潜力.


