基于共振器的紧型多段式灵活可穿戴双带天线的设计,具有低SAR,用于6GHz以下的ISM应用
Gaurav Kumar Soni1, Dinesh Yadav2, Ashok Kumar3
1Department of Electronics and Communication Engineering, Manipal University Jaipur, Jaipur, Rajasthan, India.
Scientific reports
|July 5, 2025
概括
本研究介绍了一种紧,灵活的可穿戴天线,用于2.4GHz和5.8GHz工业,科学和医疗 (ISM) 频段的双频段操作. 该天线在曲和车身条件下表现出强大的性能,适用于可穿戴应用.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 可穿戴设备需要紧,高效的天线进行无线通信.
- 双频段运行对于支持工业,科学和医疗 (ISM) 频段内的多种应用至关重要.
- 现有的灵活天线在机械应力和身体近距离下经常面临性能稳定性方面的挑战.
研究的目的:
- 设计和演示一个小型的,灵活的可穿戴天线,用于双频操作.
- 调查天线的性能特征,包括共振频率,带宽,增益和辐射模式.
- 为了评估天线的强度和安全性在车身上的应用,考虑到曲条件和特定吸收率 (SAR).
主要方法:
- 设计和制造了一种基于共振器的多杆天线,具有有缺陷的地面结构 (DGS).
- 通过对2.4 GHz和5.8 GHz的反射系数和带宽的测量来表征天线的性能.
- 研究了辐射特征,峰值增益,参数研究,SAR值,以及在各种曲和身体上场景下的性能.
主要成果:
- 该天线在2.4GHz和5.8GHz的ISM频段实现了双频共振,并且具有紧的足迹 (32 × 17 × 0.508 mm3).
- 测量的反射系数为-15.81dB (280MHz带宽) 在2.425GHz和-33.06dB (580MHz带宽) 在5.72GHz.
- 该天线呈现出双向/全向辐射,峰值增益为1.317 dBi (2.425 GHz) 和4.759 dBi (5.72 GHz),SAR值在安全范围内.
结论:
- 拟议的灵活可穿戴天线有效地在2.4GHz和5.8GHzISM频段运行.
- 该天线表现出卓越的坚固性,在曲时的稳定性能,以及可接受的SAR水平用于车身上的使用.
- 这种设计被验证为下一代可穿戴式6GHz以下ISM频段应用的合适候选者.
