[發明專利]平面倒F天線

有效

• 申請號: 201310461591.8
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103825087B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 安德烈·S·安德連科
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/27
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 黃綸偉,于靖帥

技術領域

本發明涉及例如適用于植入到活體中的平面倒F天線。

背景技術

近來，針對諸如體域網（body?area?network）的用于向/從植入活體中的通信裝置發送/接收各種類型的信息的通信系統的研究和開發正在進行中。用于植入諸如人體或動物體的活體中的通信裝置的天線優選地盡可能緊湊和輕薄。在活體中，電波的損耗很大。因此，即使在諸如活體的導致大的電波損耗的介質中，用于植入活體中的通信裝置的天線期望能夠與其它通信裝置進行通信。

為了縮減天線尺寸，提出了各自配備有在其一個或更多個部分折疊的發射電極的天線（參見例如日本特表2006-505973號公報、日本特表2006-533001號公報、日本特開2001-53535號公報和日本特開2006-74351號公報）。然而，這些天線沒有被植入活體來進行使用。因此，利用以上描述的天線，不能夠降低活體中的電波損耗所造成的負面影響，并且這些天線不適用于與植入活體中的通信裝置一起使用。

另一方面，還提出了植入活體中的天線（參見例如日本特表2012-514418號公報和J.Kim等人的“Implanted?Antennas?Inside?a?Human?Body:Simulations,Designs,and?Characterizations”,IEEE?MTT?Trans,vol.52,no.8,pp.1934-1943,2004年）。在各個天線中，為了使天線的阻抗與活體的阻抗匹配，天線的發射電極覆蓋有介電材料。在天線中，發射電極被折疊而變得緊湊。

發明內容

然而，為了減輕活體的負載，優選的是，使天線盡可能地緊湊。

因此，本發明的目的是提供一種適于植入到活體中并且可以制造得緊湊的平面倒F天線。

根據實施方式，提供了一種平面倒F天線。該平面倒F天線包括：由介電材料制成的第一基板；設置在所述第一基板的第一表面上的接地電極；發射電極，該發射電極與所述接地電極相對地設置，以夾著所述第一基板，并且該發射電極形成為S狀，并且具有短路點和饋電點，該短路點在所述發射電極的端部短路到所述接地電極，該饋電點饋送有電力并且與所述短路點的距離使得所述平面倒F天線對具有特定設計波長的電波的特性阻抗為特定值；以及第二基板，該第二基板被設置為覆蓋整個發射電極，并且由介電材料制成。

附圖說明

圖1是例示根據實施方式的平面倒F天線的頂面的透明平面圖。

圖2是例示沿著圖1中的AA'線并且沿箭頭指示的方向觀察的平面倒F天線的截面側視圖。

圖3是例示當覆板（superstrate）的厚度分別是0.5mm、1mm和1.5mm時平面倒F天線的S參數的模擬結果的視圖。

圖4A和圖4B是分布例示當從平面倒F天線去除了絕緣材料層時針對接地電極中的電流密度的分布以及當存在絕緣材料層時針對接地電極中的電流密度的分布的模擬結果的視圖。

圖5是例示當采用了各種形式的絕緣材料層時平面倒F天線的S參數的模擬結果的視圖。

圖6是例示針對在平面倒F天線周圍形成的頻率為405MHz的電波的輻射模式的模擬結果的視圖。

圖7A和圖7B是例示平面倒F天線的透明平面圖，其分別例示根據修改例的發射電極的形式。

圖8A是根據修改例的平面倒F天線的截面側視圖。

圖8B是例示針對根據修改例的接地電極中的電流密度的分布的模擬結果的視圖。

圖8C是例示作為用于比較的示例，當接地電極覆蓋基板的整個底面時接地電極中的電流密度的分布的模擬結果的視圖。

具體實施方式

以下參照附圖提供了對根據各個實施方式的平面倒F天線（PIFA）的描述。

在下文描述的各個PIFA中，為了使植入有PIFA的活體的阻抗與PIFA的阻抗匹配，發射電極的整個表面覆蓋有介電材料。此外，在PIFA中，為了減少對活體的負面影響，接地電極的整個表面還覆蓋有絕緣體。另外，由于發射電極處于S狀形式，所以能夠使得發射電極緊湊，進而使得PIFA緊湊。

圖1是例示根據一個實施方式的PIFA1中的基板的表面的透明平面圖，圖2是例示沿著圖1中的AA'線截取并沿箭頭指示的方向觀察的PIFA1的截面側視圖。為了便于描述，此處假定圖1中的水平方向是x軸方向并且豎直方向是y軸方向。此外，假定針對PIFA1的表面的豎直方向是z軸方向。為了便于描述，假定與PIFA1的表面平行的平面是水平平面。