一种全向辐射低人体吸收比的柔性导电织物天线

技术领域

本发明涉及柔性电子领域，更具体地，涉及一种全向辐射低人体吸收比的柔性导电织物天线。

背景技术

现有的柔性织物天线多为定向辐射方式，由于应用场景的限制，几乎没有能提供全向辐射性能的柔性织物天线，更没有在实现全向辐射的同时，还能做到低的人体吸收比的柔性织物天线。

一般馈电同轴线与天线的其他部件相连接时需要焊接，普遍的柔性织物天线为布料材基，无法实现稳固的焊接，并且会出现烧焦的情况。

发明内容

本发明的目的在于解决以上现有技术中没有在全向辐射的同时还能做到低人体吸收比的柔性织物天线、难以将馈电同轴线与布料材基连接的问题，提供了一种全向辐射低人体吸收比的柔性导电织物天线，其能实现全向辐射性能，同时满足低人体吸收比，并且能够将馈电同轴线与布料材基连接，便于生产加工。

为实现上述本发明目的，采用的技术方案如下：

一种全向辐射低人体吸收比的柔性导电织物天线，包括：柔性绝缘布料、导电布料、导电丝线、耦合馈电柔性电路板、馈电同轴线；所述柔性绝缘布料环绕为圆管状，所述导电布料覆盖于柔性绝缘布料的外壁和内壁，所述导电丝线将导电布料缝合在柔性绝缘布料上，所述耦合馈电柔性电路板的一端设置柔性绝缘布料中，所述耦合馈电柔性电路板的另一端延伸出柔性绝缘布料的顶部，所述馈电同轴线与耦合馈电柔性电路板相连接。

优选地，所述导电布料的一端从柔性绝缘布料的内壁穿过，并向外翻折覆盖在柔性绝缘布料的外壁上，将柔性绝缘布料包裹在导电布料中，使柔性绝缘布料的底部被导电布料覆盖，柔性绝缘布料的顶部暴露于空气中；所述位于柔性绝缘布料内壁的导电布料与位于柔性绝缘布料外壁的导电布料形成双层圆管状结构。

优选地，位于柔性绝缘布料内壁的导电布料的一端延伸出柔性绝缘布料的顶部，位于柔性绝缘布料外壁的导电布料的一端与绝缘布料的顶部平齐。

优选地，所述导电丝线沿双层圆管状结构的母线方向，将位于柔性绝缘布料内壁的导电布料、柔性绝缘布料和位于柔性绝缘布料外壁的导电布料进行缝合，使得位于柔性绝缘布料内壁的导电布料与外壁的导电布料构成谐振腔体。

进一步地，所述位于柔性绝缘布料内壁的导电布料、柔性绝缘布料和位于柔性绝缘布料外壁的导电布料通过导电丝线进行缝合形成的缝合线设有一条。

进一步地，所述缝合线的对称轴与耦合馈电柔性电路板的对称轴关于柔性绝缘布料的轴心中心对称。

优选地，所述耦合馈电柔性电路板的形状为T型。

优选地，所述耦合馈电柔性电路板包括依次连接的第一绝缘涂层、第一金属贴片、绝缘介质、第二金属贴片、第二绝缘涂层。

优选地，所述馈电同轴线包括内导体和外导体。

优选地，所述馈电同轴线的内导体与第一金属贴片电性连接，所述馈电同轴线的外导体与第二金属贴片电性连接。

本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种全向辐射低人体吸收比的柔性导电织物天线,该结构相比于传统的柔性织物天线，具备全向辐射性能，同时还满足低人体吸收比，而且本发明的馈电同轴线焊接在小体积的耦合馈电柔性电路板上，避免了织物的焊接难题，使得整体结构在使用过程中的应力抗击能力得到提高，并且便于生产加工。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案更加清楚，本发明提供如下附图并进行说明：

图1是本发明的一个角度下的立体结构示意图。

图2是本发明的另一个角度下的立体结构示意图。

图3是本发明的耦合馈电柔性电路板和馈电同轴线的示意图。

图4是本发明的俯视示意图。

图5是本发明的正面示意图。

图6是偶极子附近的手臂模型人体比吸收率的示意图。

图7是本发明附近的手臂模型人体比吸收率的示意图。

图8是天线2.45GHz的水平面辐射方向图。

图中，1为柔性绝缘布料；2为导电布料；3为导电丝线；4为耦合馈电柔性电路板；5为馈电同轴线。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

如图1和图2所示，一种全向辐射低人体吸收比的柔性导电织物天线，包括：柔性绝缘布料1、导电布料2、导电丝线3、耦合馈电柔性电路板4、馈电同轴线5；所述柔性绝缘布料1环绕为圆管状，所述导电布料2覆盖于柔性绝缘布料1的外壁和内壁，所述导电丝线3将导电布料2缝合在柔性绝缘布料1上，所述耦合馈电柔性电路板4的一端设置柔性绝缘布料1中，所述耦合馈电柔性电路板4的另一端延伸出柔性绝缘布料1的顶部，所述馈电同轴线5与耦合馈电柔性电路板4相连接。

在一个具体的实施例中，所述的柔性绝缘布料1环绕至少两圈，形成具有至少两层柔性绝缘布料的圆管状结构，耦合馈电柔性电路板4设置在相邻的两层柔性绝缘布料之间；

或者，柔性绝缘布料1具有一定的厚度，能够在柔性绝缘布料1中切割出夹层用于放置所述的耦合馈电柔性电路板4。

在一个具体的实施例中，所述柔性绝缘布料1环绕形成的圆管状结构用于支撑柔性导电织物天线的整体结构。

在一个具体的实施例中，所述柔性导电织物天线为圆管状结构能够佩戴在手臂上。

在一个具体的实施例中，耦合馈电柔性电路板4可以随时从柔性绝缘布料1的夹层中取出，便于清洗柔性绝缘布料1、导电布料2和导电丝线3。

优选地，所述导电布料2的一端从柔性绝缘布料1的内壁穿过，并向外翻折覆盖在柔性绝缘布料1的外壁上，将柔性绝缘布料1包裹在导电布料2中，使柔性绝缘布料1的底部被导电布料2覆盖，柔性绝缘布料1的顶部暴露于空气中；所述位于柔性绝缘布料1内壁的导电布料2与位于柔性绝缘布料1外壁的导电布料2形成双层圆管状结构。

优选地，设置在柔性绝缘布料1内壁的导电布料2的一端延伸出柔性绝缘布料1的顶部，设置在柔性绝缘布料1外壁的导电布料2的一端与绝缘布料1的顶部平齐。

优选地，所述导电丝线3沿双层圆管状结构的母线方向，将位于柔性绝缘布料1内壁的导电布料2、柔性绝缘布料1和位于柔性绝缘布料1外壁的导电布料2进行缝合，使得位于柔性绝缘布料1内壁的导电布料2与外壁的导电布料2构成谐振腔体。

在一个具体的实施例中，柔性绝缘布料1能够防止导电布料2因为柔性弯折相互接触导致短路。

进一步地，所述位于柔性绝缘布料1内壁的导电布料2、柔性绝缘布料1和位于柔性绝缘布料1外壁的导电布料2通过导电丝线3进行缝合形成的缝合线设有一条。

进一步地，所述缝合线的对称轴与耦合馈电柔性电路板4的对称轴关于柔性绝缘布料1的轴心中心对称。

在一个具体的实施例中，缝合线的对称轴与耦合馈电柔性电路板4的对称轴关于柔性绝缘布料1的轴心中心对称以确保柔性导电织物天线正常工作。

优选地，所述耦合馈电柔性电路板4的形状为T型。

在一个具体的实施例中，所述耦合馈电柔性电路板4的形状为T型的馈电效果优于其他形状。

优选地，所述耦合馈电柔性电路板4由第一绝缘涂层、第一金属贴片、绝缘介质、第二金属贴片、第二绝缘涂层依次连接组合而成。

在一个具体的实施例中，所述柔性绝缘布料1的厚度大于导电布料2的厚度，柔性绝缘布料1的厚度大于耦合馈电柔性电路板4的厚度，耦合馈电柔性电路板4的厚度小于0.3mm。

优选地，所述馈电同轴线5包括内导体和外导体。

优选地，所述馈电同轴线5的内导体与第一金属贴片电性连接，所述馈电同轴线5的外导体与第二金属贴片电性连接。

在一个具体的实施例中，所述馈电同轴线5用于输入信号。

在一个具体的实施例中，如图3所示，为馈电同轴线5与耦合馈电柔性电路板4相连接的示意图。

在一个具体的实施例中，本发明的俯视示意图如图4所示，柔性绝缘布料1的顶部暴露于空气中，耦合馈电柔性电路板4的窄端暴露于空气中，馈电同轴线5暴露于空气中。

在一个具体的实施例中，本发明的正面示意图如图5所示，位于柔性绝缘布料1内壁的导电布料2的一端与位于柔性绝缘布料1外壁的导电布料2相连且平齐；位于柔性绝缘布料1内壁的导电布料2另一端高于位于柔性绝缘布料1外壁的导电布料2，用于减少人体受到的辐射；

所述耦合馈电柔性电路板4的宽端位于柔性绝缘布料1中，耦合馈电柔性电路板4的窄端暴露在空气中，便于与馈电同轴线5连接；

所述耦合馈电柔性电路板4的窄端低于位于柔性绝缘布料1内壁的导电布料2的边缘，能够令柔性导电织物天线的内壁起反射作用。

在一个具体的实施例中，如图6所示，传统偶极子放置在人体手臂附近，偶极子的近距离直接辐射使得手臂模型的最大的人体吸收比(SAR)为4.09W/kg。

本实施例中，如图7所示，本发明所使用的全向辐射低人体吸收比柔性导电织物天线佩戴在手臂模型上时，天线内壁起到的反射作用极大地将辐射反射到了空气中，极大地减少了手臂受到的辐射，最大的人体吸收比仅仅只有0.04W/kg，远远低于传统偶极子的4.09W/kg，实现了低人体吸收比。

在一个具体的实施例中，传统穿戴天线有一面被人体阻挡而无法实现全向辐射；本发明为圆管状结构，环绕手臂放置，且柔性导电织物天线的内壁起反射作用，实现了全向辐射，如图8所示，是天线2.45GHz的水平面辐射方向图。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。