基于体域网的柔性天线设计及传感特性研究

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1、单位代码：10359密级：公开学号：2015110879分类号：TN82HefeiUniversityofTechnology硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION（学术硕士）论文题目：基于体域网的柔性天线设计及传感特性研究学科专业：电磁场与微波技术作者姓名：解志诚导师姓名：黄英教授完成时间：2018年03月合肥工业大学学历硕士学位论文基于体域网的柔性天线设计及传感特性研究作者姓名：解志诚指导教师：黄英教授学科专业：电磁场与微波技术研究方向：柔性天线2018年3月ADissertationS

2、ubmittedfortheDegreeofMasterStudyofflexibleantennabasedonbodyareanetworkandantennasensorByXiezhichengHefeiUniversityofTechnologyHefei,Anhui,P.R.China03,2018致谢历时三年的硕士研究生学习阶段即将结束，我的心情久久无法保持平静，这三年是我不断转变不断进步的重要的三年。至此论文完成之际，我迫切地想要把我最最崇高的敬意献给我身边的人。首先要衷心感谢我的导师黄英

3、老师，对我的淳淳教诲和悉心关怀。在我硕士三年里，您给予了我生活上、学习上无微不至的关心。您是我最尊敬的老师，您的渊博学识和您的学术造诣，严谨勤奋的治学风格，都让我永志不忘。同时感谢课题组中的刘彩霞老师、刘平老师、郭小辉博士对我在科研上进行的帮助和指导。感谢在我硕士生涯一直帮助我的中师兄马阳洋、邱世华、汪卫华、腾柯、江宜舟、刘家俊、孙志广、方定，师姐汪月、何晓玥等，感谢一起学习的毛磊东、伍璨、阚文青、高乐，感谢师弟王文东、赵雨农、潘卫东、张津源、郝超、王志强、胡伟、汪洋、刘健、刘月、朱文谨等，感谢师妹曾晓。

4、感谢他们在学习和生活中，给与了我巨大的帮助，让我能够顺利毕业。感谢我的家人和朋友们这么多年的关心爱护、嘘寒问暖，遇到困难的时候，给予支持帮助我度过难关；失落时给我开导和鼓励，使我重新振作。正是你们在生活和精神上给予的支持，才能让我安心的完成学业。亲人的爱护和支持，任何时候都是我最可靠的精神支柱。作者：解志诚2018年3月20日I摘要随着无线通信技术的不断发展，体域网作为第四代移动通信（4G）的一个重要组成部分逐渐成为新的研究热点。为了实现体域网通信，利用柔性电子技术设计柔性、可共形的新型天线，在医疗、军事

5、、体育运动等领域有着广泛应用前景。本文对柔性可穿戴天线展开研究，针对可穿戴天线弯曲及拉伸应变的不同需求，分别采用不同的制备工艺设计三种柔性可穿戴天线并对天线性能以及天线传感特性进行研究。深入研究体域网下柔性天线可穿戴化的设计理论及方法，分析面向人体组织的可穿戴天线的电磁传播特性以及所产生的辐射对人体的影响，基于人体电磁特性构建三层人体组织模型，仿真研究天线弯曲状态下性能参数的变化规律。探索了基于不同制备工艺的柔性天线设计方法，采用流体成型技术制备的PDMS柔性微带天线以及采用喷墨打印技术制备的PET柔性微

6、带天线，对PDMS和PET天线导电特性进行表征，并进行天线回波损耗、方向图等性能参数测试，测试结果表明，柔性天线在中心频率2.45GHz处获得回波损耗分别为-27.6dB、-23.7dB，工作频带分别为2020-2770MHz、1900-2690MHz，同时，分别分析了两种柔性微带天线的弯曲敏感特性，研究表明两种柔性微带天线在满足ISM通信需求的同时，可利用微带天线中心频率的偏移实现弯曲度的检测。利用导电银织物设计了柔性可拉伸导电织物天线，分析不同拉伸应变下天线回波损耗的变化规律，实测表明，可拉伸织物天线

7、可达到40%应变，可以利用织物天线的中心频率的偏移实现对天线拉伸量的测量。本文研究新型柔性可穿戴天线在无线通信系统设计中具有一定研究意义。关键词：柔性天线；可穿戴；微带天线；织物天线；天线传感器IIABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,thebodyareanetworkisstudiedasanimportantcomponentofthefourthgenerationmobilecommunicat

8、ion(4G).Inordertoachievebody-areanetworkcommunication,usingflexibleelectronictechnologyforantennadesign,anewtypeofantennawithcharacteristicsofflexibilityandwearabilitycanbeobtained,whichhasawideapplicationprospectin