一種新型穿戴式天線的分集方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型穿戴式天線的分集方法，屬于微波技術領域。
【背景技術】
[0002]圓極化天線的研究可以追溯到1940年。因為圓極化天線可以抗降雨的干擾，可以接受任意極化的波，圓極化天線輻射的圓極化波也可以由任意極化的天線接收到，也不需要復雜的跟蹤系統就可以實現較好的匹配，因而在RFID、無線通信、衛星通信等諸多領域具有廣闊的應用前景。
[0003]無線通信技術的迅猛發展，頻譜資源的日益緊張，使通信系統面臨越來越嚴峻的挑戰，同時也對天線提出了越來越高的要求。為了提升系統容量，提高頻譜利用率，人們提出了極化分集技術。用于極化分集系統的雙圓極化天線成為當前國內外天線領域的研究熱點之一O
[0004]隨著無線通信技術的日益發展，個人通信技術的引進，便捷式、穿戴式、植入式無線通信系統受到越來越多的關注。例如，在以后，衣服中將會植入各種各樣的消費類電子產品。在個人電子產品中，天線在可穿戴與便攜單元中扮演著極其重要的角色。如今以人體為中心的無線通信系統成為移動通信系統的主要組成部分，這樣的系統是由可穿在身上的元件完成無線交互的。研究已經涉及軍事，醫學，定位等領域。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種新型穿戴式天線的分集方法，該方法采用兩個具有端射特性的反旋向平面圓極化天線，其背向波束反旋，兩個反旋圓極化天線背對背放置，隔離度高，因此相關度低，有效降低了天線的互耦。兩個反旋向的圓極化天線可以接收任意極化的來波，有效提高接收電平。
[0006]本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
本發明提供一種新型穿戴式天線的分集方法，兩個相反旋向的平面圓極化天線分別佩戴在人體兩側，兩個天線以相反的旋向相互對準，兩個天線的最大波束方向分別指向人體外側，兩個天線具有端射特性的波束，且波束最大方向平行于天線所在的平面。
[0007]作為本發明的進一步優化方案，兩個平面圓極化天線采用同軸探頭饋電。
[0008]作為本發明的進一步優化方案，兩個平面圓極化天線采用等幅反相饋電。
[0009]作為本發明的進一步優化方案，平面圓極化天線包括介質基板；介質基板的上表面設置有相連的頂層電偶極臂、頂層相移線，下表面設置有底層電偶極臂、底層相移線；其中，頂層電偶極臂、底層電偶極臂的結構與尺寸相同，且相對于介質基板反對稱排布；頂層相移線、底層相移線的結構與尺寸相同，且相對于介質基板反對稱排布；頂層電偶極臂和底層電偶極臂構成平面電偶極子結構；介質基板的上下表面之間形成一個一面非封閉的長方體諧振腔，該諧振腔的非封閉面垂直于介質基板的表面，該諧振腔的非封閉面的上端和下端分別通過漸變結構與頂層相移線、底層相移線連接。
[0010]作為本發明的進一步優化方案，平面圓極化天線包括介質基板；介質基板的上表面設置有依次連接的頂層對跖V形輻射單元、頂層匹配枝節、頂層相位轉換帶線；介質基板的下表面設置有依次連接的底層對跖V形輻射單元、底層匹配枝節、底層相位轉換帶線；其中，頂層對跖V形輻射單元與底層對跖V形輻射單元具有相同的結構與尺寸，且相對于介質基板反對稱排布；頂層匹配枝節與底層匹配枝節具有相同的結構與尺寸，且相對于介質基板反對稱排布；頂層相位轉換帶線與底層相位轉換帶線具有相同的結構與尺寸，且相對于介質基板對稱排布；介質基板的上下表面之間形成一個一面非封閉的長方體諧振腔，該諧振腔的非封閉面垂直于介質基板的表面，該諧振腔的非封閉面的上端和下端分別通過漸變結構與頂層相位轉換帶線、底層相位轉換帶線連接；頂層對跖V形輻射單元、底層對跖V形輻射單元形成一個開口對稱環路，其開口方向朝向諧振腔的非封閉面，且開口對稱環路在介質基板上的投影位置與諧振腔的位置不重疊。
[0011]本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
本發明采用兩個具有端射特性的反旋向平面圓極化天線，其背向波束反旋，兩個反旋圓極化天線背對背放置，可以降低互耦，提高隔離度；同時具有端射寬波束圓極化的特性，輻射方向平行于天線所在的平面，既能平面隱藏，便于穿戴，又能接收到不同來波方向的多徑分量并且便于制作和安裝；饋線恰好和紐扣、衣料一次成形，具有結構簡單、剖面低、體積小、制作成本低廉等特點。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明方法的示意圖。
[0013]其中，I是左旋平面圓極化天線，2是右旋平面圓極化天線。
[0014]圖2是采用HFSS軟件計算的天線方向圖，其中，(a)是兩個圓極化天線在5.80GHz的xoy-平面方向圖，(b)是兩個圓極化天線在5.80GHz的XOZ-平面方向圖。
[0015]圖3是采用HFSS軟件計算得到的圓極化天線和倒F天線的方向圖。
[0016]圖4是利用HFSS軟件仿真計算得到的圓極化天線、微帶貼片天線和倒F天線的傳輸系數頻率特性圖。
【具體實施方式】
[0017]下面詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0018]本技術領域技術人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0019]下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明:
對照附圖1，本發明是采用一對相反旋向且具有端射波束的圓極化天線(左旋平面圓極化天線I和右旋平面圓極化天線2)，穿戴在人體身上。兩