一种可穿戴天线

技术领域

本发明属于天线通信技术领域，具体涉及一种可穿戴天线。

背景技术

最早的“穿戴式天线”可追溯到军队中广泛应用于战术通信的鞭天线，为了较好的接收信号，天线一般要超出人体的身高2英尺，但很容易暴露目标，成为敌人打击的对象。但严格意义上的穿戴式天线，应该能够方便的集成到衣服上，保持与身体的共形，以增强移动性和隐蔽性，提高生存率。

发明内容

本发明的目的是提供一种可穿戴天线，在满足通信能力要求的前提下提高便携性和隐蔽性。

为了实现以上目的，本发明提出以下技术方案：

一种可穿戴天线，采用柔性介质材料作为天线基体，通过丝网印刷技术喷墨打印银纳米颗粒于天线基体表面形成可拉伸导电电路，整体适应于穿戴在人体上半身；所述可穿戴天线的天线主体分为上下两个部分，上半部分为天线的辐射体(1)，由一个开槽的水平环形金属条带和两个弯折的垂直金属条带相接组成，其中垂直金属条带的弯折部对应于人体的肩部；下半部分为金属地(2)，由一个开槽的曲面构成；所述开槽的水平环形金属条带和开槽的曲面保持间距，整体对应于人体的腰部；相应的馈电点(3)和宽带匹配网络(4)位于人体腰部后侧，馈电点为软连接。

较佳地，所述柔性介质材料为弹性纺织面料。

较佳地，所述馈电点采用按扣方式连接。

较佳地，所述宽带匹配网络(4)采用串并联LC电路。

较佳地，所述开槽的水平环形金属条带的槽口向上，所述开槽的曲面的槽口向下。

本发明再提供一种可穿戴天线，采用柔性介质材料作为天线基体，通过丝网印刷技术喷墨打印银纳米颗粒于天线基体表面形成可拉伸导电电路，整体适应于穿戴在人体上半身；所述可拉伸导电电路包括上振子(5)、下振子 (6)和宽带匹配双导线(8)，其中上振子(5)和下振子(6)均在身前、身后对称，上振子(5)与下振子(6)在垂直方向保持间距，身前、身后的上振子(5)的下端和下振子(6)的上端沿水平切线方向引出所述宽带匹配双导线(8)，并在相应的宽带匹配双导线(8)侧面弯曲部设置馈电位置(7)。

较佳地，所述上振子(5)和下振子(6)的中间开槽。

较佳地，所述上振子(5)的上端两翼形成两个延长枝节用于降低频率。

较佳地，所述下振子(6)的下边缘设置锯齿状枝节用于降低频率。

较佳地，所述馈电位置(7)采用按扣式连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

可穿戴天线采用高导电率低损耗柔性介质材料制成，易与作战服共形，可有效解决现有天线工作频率有限、不便于丛林等复杂环境下穿行、不利于隐蔽等问题，提高了战术综合终端的通信能力与便携性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明一个实施例的可穿戴天线的外形结构示意图；

其中的附图标记的含义为：1-天线的辐射体；2-金属地；3-馈电位置；4- 宽带匹配网络。

图2为天线宽带匹配网络示意图。

图3为该可穿戴天线辐射方向图，其中(a)为低频的辐射方向图，(b) 为高频的辐射方向图。

图4为本发明另一个实施例的可穿戴天线的外形结构示意图；其中附图标记的含义为：5-上振子；6-下振子；7-馈电位置；8-宽带匹配双导线。

图5为该可穿戴天线辐射方向图，其中(a)为低频的辐射方向图，(b) 为高频的辐射方向图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

以下详述本发明实施例1，参见图1、图2和图3，本发明可穿戴天线，包括天线的辐射体1、金属地2、馈电位置3、宽带匹配网络4。

本实施例的可穿戴天线实现线极化工作模式。

本实施例的可穿戴天线由于频率较低，尺寸较大，为了尽可能将该天线小型化，上半部分为天线的辐射体1，由一个开槽的水平环形金属条带和两个垂直金属条带组成；下半部分为金属地2，由一个开槽的曲面构成；采用环形结构可以有效的改善天线增益，同时保证了天线的全向辐射特性。

馈电点3和宽带匹配网络4位于人体腰部后侧，馈电点通过按扣方式连接。采用按扣连接具有连接牢固、导电性能优异、将硬连接转为软连接等优点。

可穿戴天线的宽带匹配网络4通过串并联LC电路使天线匹配良好，性能得到改善。

图1为天线结构示意图，图2为天线宽带匹配网络示意图，图3(a)为该可穿戴天线低频的辐射方向图，图3(b)为该可穿戴天线高频的辐射方向图，由图3可以看出该可穿戴天线天线增益和不圆度良好。

实施例2

以下详述本发明实施例2，参见图4和图5，本发明的可穿戴天线，包括天线的上振子5；下振子6；馈电位置7；宽带匹配双导线8。

本实施例的可穿戴天线实现线极化工作模式。

本实施例的可穿戴天线样机采用异形对称偶极子天线，由于本实施例的可穿戴天线频率较低，天线尺寸较大，所以需要合理的利用人体上半身结构，在尽量减小天线结构尺寸的基础上兼顾天线的各项指标，通过在振子中间开槽、上振子5加两个延长枝节、下振子6加一些锯齿状枝节来降低频率；馈电位置7同实施例1采用按扣式连接；为了使得天线增益和不圆度得到改善，将天线前后各放置一个，故采用平行双导线形式进行宽带匹配8。

图4为天线结构示意图，图5(a)为该可穿戴天线低频的辐射方向图，图5(b)为该可穿戴天线高频的辐射方向图，由图5可以看出该可穿戴天线天线增益和不圆度良好。

该可穿戴天线加工工艺通过丝网印刷技术喷墨打印银纳米颗粒于天线织物基体上，通过丝网印刷可在弹性材料表面制备可拉伸导电电路，从而构成可拉伸电子系统，解决了布基上电路适度的可揉可洗抗拉伸后的高稳定性，为单兵系统嵌入式电路及天线与服装、头盔的一体化奠定了技术基础。

该可穿戴天线加工基材采用高导电率低损耗柔性介质材料(弹性纺织面料或可采用锦纶材质，表面覆有TPU薄膜)制成，可易与衣服共形，可有效解决现有天线不便于丛林等复杂环境下穿行、不利于隐蔽等问题，提高了战术综合终端的通信能力与便携性。该天线采用环形结构可以有效的改善天线增益，同时保证了天线的全向辐射特性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。