《微波技术与天线》课程论文
题目： 基于柔性材料的可穿戴天线设计
姓名： 刘鹏
学号： 202233030080
专业： 电子信息工程
年级： 2022
班级： 3班
学院： 应用技术学院
完成日期 ：
二○二 年 月
基于柔性材料的可穿戴天线设计
摘要：
近些年来，随着第五代移动通信技术的发展，加速推动了以人体为中心的无线体域网领域的相关研究。可穿戴天线作为人体无线体域网的重要组成部分，在军事、生物医疗以及生活娱乐等方面具有广泛的应用前景。然而基于传统工艺材料的可穿戴天线已经不能满足现代通信系统对宽频带、轻质、柔性、低剖面、易于人体集成等方面的要求。
本文结合新型的柔性材料，从工程应用角度出发，主要研究基于新型柔性材料的可穿戴天线的宽带化设计，同时联合人体体素模型研究可穿戴天线与人体之间的交互影响、比吸收率的分析与抑制等技术。
根据平面宽带印刷天线理论，通过渐变结构、开槽等宽带化手段，完成了基于石墨烯的柔性超宽带可穿戴天线的结构设计。该天线采用高导电率的石墨烯薄膜和聚酰亚胺介质基板制作而成，研究了不同弯折半径下天线性能的变化情况以及天线加载在人体表面不同区域时的性能稳定性。仿真和测试表明，天线在未加载人体组织与加载人体组织条件下均有良好的一致性，满足<-10dB的阻抗带宽为0.34-1.4GHZ,方向图具有水平全向覆盖的特点。
一、研究背景与意义
二十一世纪，无线通信技术得到了蓬勃的更新发展，为各行各业带来了诸多便利，数字化、智能化、信息化的时代拉近了人与人、人与物甚至物与物之间的互动交互。伴随着第五代移动通信技术(5G)的到来，高速、低延时、宽带化的信息传输速率将会给各行各业带来前所未有的信息红利，在构建以人为中心的万物互联的过程中，这将促进远程医疗、智慧城市、无人驾驶、智能可穿戴等新型技术应用与日俱增的成长。而在智能可穿戴领域，可穿戴天线作为可穿戴产品实现人体无线通信的最前端的器件，是构建人体体外、体表乃至体内整个无线通信网络的重要组成部分，在保障人体电磁辐射安全的前提下，满足优越的性能指标对整个人体的通信系统具有具足轻重的地位。
作为以人体为中心的无线体域网，是指通过围绕在人体表面的可穿戴或者可植入产品来组成人体与外界互联互通的无线网络。在不同的场景，集成在人体体表穿戴设备中的传感器、植入在人体内的传感设备等将检测到的人体生理信息、环境信息等传输到其他终端产品上，从而对人体健康、运动状态、环境状态等信息实现精确地监测。在军事应用方面，随着智能化的军事终端产品的发展，传统的单兵背负鞭天线由于其目标大、隐蔽性差，这不仅在丛林作战等有限的空间限制条件下造成士兵行动不便的问题，而且由于其较差的隐蔽性会对士兵的生命安全带来潜在的风险，为了匹配现代化的军事需求，通过将天线集成在士兵的作战服、作战帽、臂章等区域，实现天线与衣物的共形设计，并且搭配新型的智能作战终端，可以为现代战争提供更加安全有保障的军事服务。在生物医疗方面，传统的健康监测设备受限于其体积大、便携性差等，这往往会因为较低的救治时效性，给病人带来了潜在的健康风险，无线智慧医疗检测等可以很好的解决这一问题，通过结合新型的可穿戴天线、可植入传感等设备可以随时随地将血压、血糖、心率等生理数据实现动态监控，进而实现远程化的治疗诊断等服务。在生活应用方面，智能可穿戴产品层出不穷，市场中的可穿戴产品丰富多彩，VR眼镜、智能手表、智能跑鞋等等，这些产品大都基于对人体运动状态、生理参数等的检测，为用户提供了丰富多样的内容，但是大都处于起步阶段，相信未来更多的产品会无缝融入人们的生活，提高人们生活的便捷性。从以上应用场景可知，可穿戴天线是WBAN系统中节点信息采集的关键部分，因此在兼顾天线性能的同时，研究以人体WBAN为中心的可穿戴天线具有重要的意义价值。
可穿戴天线不同于普通天线，为了实现与周围环境的无线通信，必须保证天线具有卓越的性能，这是保证人体WBAN能够正常工作传输信息的关键。因此在设计中需要考虑如下的问题：首先，必须考虑人体复杂的电磁环境，天线加载在人体不同部位时，人体组织的高介电常数会造成天线的性能参数发生变化。这是因为人体组织不同区域的电磁参数不同，不同的电磁参数对天线的电性能会有不同程度的影响，这是可穿戴天线设计过程中不同于其他天线设计的最大区别。再者，可穿戴天线由于工作在人体体表，天线辐射的无线电波难免会对佩戴者的机体组织产生比较大的比吸收率，过量的电磁辐射将会危害人体组织，这是必须考虑的安全问题，因此设计出符合电磁安全范围的可穿戴天线是基本的前提。另外，可穿戴天线受人体的工作环境影响较大，当人体处于不同的温度、湿度等环境中时，这会引起柔性导电织物材料等的特性发生变化，影响天线工作时的性能。最后，可穿戴天线受人体活动的影响较大，天线集成在衣服表面，在人体活动时会引起不同程度的形变，因此有必要研究人体不同状态下天线的性能变化，进而对天线性能的稳定性作出进一步改善。
二、国内外研究现状
为了满足军事上的需求，可穿戴天线最早来源于美国在1999年展开的COMWIN(COM batWear INtegration)计划中对织物天线的研究。同年在第三届可穿戴计算机会议上，来自芬兰佩雷理工大学的Salonen，P.等人发表了有关可穿戴天线的研究文章，文中首次将常见的平面倒F天线(Planar Inverted-F Antenna, PIFA)与人体衣物结合起来，并且对人体和天线之间的互相影响做了首次研究。从此，可穿戴天线渐渐得到了相关研究机构及学者的广泛关注。并且，经过二十来年的积累，可穿戴天线与衣物集成区域、柔性材料制作选取、天线形式、应用场景等方面都取得了比较丰富的研究成果。
可穿戴天线实际使用中，难以确保天线处于平坦的状态，天线经常需要弯曲共形，因此常常在设计中会考虑直接将天线与人体衣物结合来联合设计，比如衣服纽扣、帽子、腰带等区域，这就不仅要求天线具有极低的剖面，易贴合于人体衣物的表面，而且对天线的柔韧性等提出了很高的要求。可穿戴天线最常见的是天线与衣物纽扣相结合的设计，这已经发表不少成果。而且许多学者均采用了将天线与衣服纽扣结合
设计来实现了双频双模的纽扣天线，其中在2022年，ZhangX.Y团队通过将金属法兰盘与放置在其上层的螺旋型倒F天线结合，实现了工作在2.45GHz与5.8GHz的双频双模可集成在衣服纽扣的天线［9］。如图1.1所示，上层的倒F形天线采用PCB工艺印刷在Rogers4003介质基板上，通过两个金属化短路过孔连接上层与下层的金属法兰盘。当天线工作在2.45GHz时，螺旋线谐振在1/4波长的模式；而天线工作在高频5.8GHz时，螺旋线谐振在3/4波长的模式，此时通过法兰盘的反射，天线实现定向辐射。
图2.1 螺旋倒F形纽扣天线
在2022年,Hu X等人提出了一款覆盖5.47-5.725GHZ频带的圆极化纽扣天线,天线的结构如图1.2所示。天线的主体印刷在圆形纽扣形状的FR4板材两侧，将印刷有导电层的纺织材料放置在距离主体结构下方8mm的位置当做天线的结构地，并且在纺织材料的上层通过蜿蜒的导带改善阻抗匹配，由于该天线采用微带结构，不可避免带宽较窄。
图2.2 圆极化纽扣天线
将天线与帽子一体集成方面，2022年Lee H等人基于纺织材料提出了一款与军用的贝雷帽结合的天线，适用于室内/室外定位，其结构如图1.4所示。该结构使用两个底馈的端口分别为圆环贴片和中间矩形切角贴片馈电，其中，矩形切角的贴片在1.6GHz频率时，实现左旋圆极化，形成实现法向的辐射模式，而外侧的圆环贴片工作在915MHz,圆环贴片通过四个短路过孔与底层的地板结构连接，圆环上激发的TM41模式会形成四对方向相反的电流，因此它们之间会在平行于圆环的平面上相互抵消，从而形成类似单极子的辐射模式，故当天线工作在915MHz产生全向的方向图。
图2.3 军用可穿戴贝雷帽天线
前面提到的纽扣天线等，由于集成位置的特殊性以及体积小等特点，不一定需要柔性的材料来制作，它们也并不会影响人体的活动。但是当天线附着在人体其他区域或者天线具有较大体积时，往往要求天线具备良好的柔韧性。目前很多研究者均采用将纺织材料用作天线的介质板来与衣服集成共形。
2022年，Mao C等人采用厚度2mm的纺织材料设计了一款工作在5.8GHz的双极化天线阵列。该结构将四个微带天线单元围绕在人体胳膊一圈，实现方向图的全向覆盖，通过两个串联馈电网络分别给各个单元在水平和垂直方向正交馈电，实现双极化的工作模式，由于天线微带单元具有完整的地板，因此可以很好的保持对人体较低的电磁辐射，如图1.5所示。纺织材料虽然具有良好的透气性，但是该材料较小的介电常数会使得天线的体积大，不易实现小型化的设计趋势，另外纺织类的天线对湿度、温度和形变程度非常敏感，这对天线的使用环境提出了苛刻的要求。
2022年，昆士兰大学的研究人员提出了一款应用于生物医学人体头部电磁成像的可穿戴天线,天线工作在1-4.3GHz,具有柔性、宽带化、定向辐射的特点。采用微带结构，辐射贴片和接地层印刷在采用PDMS、AbO3以及石墨粉制成的复合介质板上，其中辐射贴片由多槽元件组成，形成电偶极子的模式，接着通过四个短路过孔将辐射贴片与地板相连接，形成磁偶极子的形式，电偶极子与磁偶极子共同作用的多频谐振最终实现宽带化的设计。
图2.4 可穿戴双极化阵列天线
图2.5 用于医学成像的可穿戴天线
三、天线设计基础知识
天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换。我们知道，通信、雷达、导航、广播、电视等无线电设备，都是通过无线电波来传递信息的，都需要有无线电波的辐射和接收。在无线电设备中，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。天线为发射机或接收机与传播无线电波的媒质之间提供所需要的耦合。天线和发射机、接收机样，也是无线电设备的一个重要组成部分。
天线辐射的是无线电波，接收的也是无线电波，然而发射机通过馈线送入天线的并不是无线电波，接收天线也不能把无线电波直接经馈线送入接收机，其中必须经过能量转换过程。下面我们以无线电通信设备为例分析一下信号的传输过程，进而说明天线的能量转换作用。
在发射端，发射机产生的已调制的高频振荡电流(能量)经馈电设备输入发射天线(馈电设备可随频率和形式不同，直接传输电流波或电磁波)，发射天线将高频电流或导波(能量)转变为无线电波-自由电磁波(能量)向周围空间辐射；在接收端，无线电波(能量)通过接收天线转变成高频电流或导波(能量)经馈电设备传送到接收机。从上述过程可以看出，天线不但是辐射和接收无线电波的装置，同时也是一个能量转换器，是电路与空间的界面器件。
当导体上通以高频电流时，在其周围空间会产生电场与磁场。按电磁场在空间的分布特性，可分为近区，中间区，远区，设R为空间点距导体的距离，在时的区域称近区，在该区内的电磁场与导体中电流电压有紧密的联系。
在的区域称为远区，在该区域内电磁场能离开导体向空间传播，它的变化相对于导体上的电流电压就要滞后一段时间，此时传播出去的电磁波已不与导线上的电流、电压有直接的联系了，这区域的电磁场称为辐射场。
必须指出，当导线的长度L远小于波长λ时，辐射很微弱;导线的长度L增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。
发射天线正是利用辐射场的这种性质，使传送的信号经过发射天线后能够充分地向空间辐射。如何使导体成为个有效辐射体导系统呢?这里我们先分析下传输线上的情况，在平行双线的传输线上为了使只有能量的传输而没有辐射，必须保证两线结构对称，线上对应点电流大小和方向相反，且两线间的距高《Π.要使电磁场能有效地辐射出去，就必须破坏传输线的这种对称性，如采用把导体成定的角度分开，或是将其中-边去掉等方法，都能使导体对称性破坏而产生辐射。
将开路传输或距离终端1/4处的导体成直状分开，此时终端导体上的电流已不是反相而是同相了，从而使该段导体在空间点的辐射场同相迭加，构成个有效的辐射系统。这就是最简单，最基本的单元天线，称为半波对称振子天线，其特性阻抗为750的电磁波从发射天线辐射出来以后，向四面传播出去，若电磁波传播的方向上放一对称振子，则在电磁波的作用下，天线振子上就会产生感应电动势。如此时天线与流，也就是说此时天线起看接收天线的作用，接收效果的好坏除了电波的强弱外还取决于天线的方向性和半边对称据子与接收设备的匹配。
四、天线设计与建模
在平面印刷单极子天线中，通常采用渐变结构、缝隙等形式来实现天线的宽频阻抗特性。这里提出一种印刷在柔性介质板PI上的石墨烯可穿戴超宽带天线，采用共面波导馈电结构，满足低剖面、柔性耐弯折、轻质、易于集成等特性。该天线适用于特高频频段，可与人体衣物等集成，实现人体无线体域网的超短波通信。本章节首先从天线工作原理着手，分析了天线的超宽带工作特性以及设计步骤，然后考虑天线与人体共形，研究了天线与人体共形弯曲后，人体对天线辐射性能的影响。
共面波导是一种共面结构型的微带传输线，是指在介质基板的同一面刻蚀所有的导带层，该导带层包括中心导体带和中心导体带两侧等距离的接地层导体带。在1969年，自该结构第一次被C.P.Wen教授提出以来,被广泛应用于印刷平面天线以及微波电路等的设计。相比于传统的微带结构，CPW结构避免了在介质基板上打孔，具有明显的优势，被广泛应用于微波电路及天线的结构设计当中。如图4.1所示为共面波导结构的截面示意图
图4.1 共面波导结构截面图
可知，该结构的导体层均位于介质基板的一侧，与微带线传输模式不同，CPW结构传输的模式是准TEM波，其特性阻抗可以由以下公式来确定：
其中，ℇ代表介质基板的有效介电常数，Z01为相对介电常数为1时，共面波导的特征阻抗。首先，可由静态法求得到，即如下公式：
式中k=w/（w+2g）
共面波导结构不仅简单，而且其特性阻抗与介质基板的厚度并无太大联系，影响其特性阻抗的因素仅仅是中心导带的宽度、中心导带与两侧接地导带之间的缝隙宽度以及介质基板的介电常数。该结构拥有诸多的优点，其主要可以归纳为以下几点：(1)共面波导的中间导带将接地导带隔开在两侧，有利于与其他微波器件、电路结构实现串并联设计，两侧的缝隙结构减弱了彼此间的干扰，使得电路的集成化、小型化设计更易实现；(2)共面波导结构拥有较小的辐射损耗，因此改善了天线的效率，以及提高了天线工作时的极化纯度；(3)与微带线结构相比，共面波导结构的色散特性较好，适合于天线和系统的宽带化设计。因此，共面波导结构诸多的优点对于天线、微波电路等的设计提供了更多的潜能。
如图4.2所示为本提出的石墨烯可穿戴超宽带天线的结构图。该天线采用相对介电常数为3.5，损耗角正切为0.0027，厚度h=0.1mm的聚酰亚胺作为天线的介质基板；辐射贴片采用高导电率的多层石墨烯薄膜，其电导率为1.1*10000000S/m,柔韧性好、耐弯折不变形。天线的结构尺寸为300mm*106mm*0.1mm,辐射单元的整体轮廓与介质基板的大小相同。天线采用共面波导形式来进行馈电，通过调节中心导带的宽度w和中心导带与两侧接地导带之间的缝隙宽度g的大小，来满足天线馈电端口50Q特征阻抗的要求，此处将中心导带的线宽w设置为6.7mm，经过仿真优化得到的g=0.36mm。采用共面波导馈电结构，是因为共面波导结构的特性阻抗与介质板的厚度关系不大，较薄的板厚能够更好的满足天线柔韧、耐弯折的特性；另一方面共面波导结构更易实现宽频带的阻抗带宽。该天线工作在UHF频段，适合集成在超短波通信频段的可穿戴设备中。
图4.2 石墨烯可穿戴超宽带天线的结构图
五、天线结构参数的优化与仿真
为了实现本天线实现宽频带阻抗响应的设计初衷，采用了如下的措施来展宽天线的工作频带范围，实现宽带化的阻抗特性。首先，在天线的馈电结构前端长度为Lk的过渡段采用渐变的传输线结构，渐变的传输线结构能够减少不连续性的影响，更易实现宽频带的阻抗匹配，改善天线的阻抗特性。其次，改变天线的结构地及辐射导体可以有效地优化天线的阻抗带宽。这里将两侧接地导体带与中心主辐射体的导带上均采用椭圆弧形导带结构，通过改变椭圆长半轴R1和R2的值，改变它们之间的缝隙宽度，调节耦合电容的大小，使天线谐振在较宽的频带范围内。另外，在主辐射单元的顶部加载梯形结构的环形缝隙，调节环形缝隙宽度W2改变加载的电容大小，改善天线输入阻抗中的感性电抗，获得稳定的阻抗特性，有利于天线的宽带阻抗匹配，实现宽频带的阻抗匹配。在基于有限元法的电磁软件建模仿真所设计的天线，通过以上的方法迭代设计，在表4.1中给出了优化后该天线结构中各个参数的最优数值。
表4.1 石墨烯可穿戴超宽带天线各项结构参数
参数
Ws
W1
W2
W3
R1
R2
w
数值(mm)
49.2
99.3
6.7
参数
L1
L2
L3
Lk
Ls
g
h
数值(mm)
120
300
0.36
0.1
为了说明优化后的天线的阻抗特性以及辐射特性，图3.3直观给出了天线的S11及电压驻波比曲线图，可知天线的S11曲线在0.39GHz时达到最小值-21.85dB,VSWR满足小于2的频带范围为0.34-1.4GHZ,实现了122%的相对带宽，天线的阻抗带宽有了很好的改善，说明该结构实现了较好的阻抗匹配。图4.3给出了仿真得到的该天线可实现增益及效率曲线图，从图中可知，天线的增益在大于0.4GHz时基本维持在2.5dBi左右，对应的效率维持在90%以上，且随着频率的升高，效率及增益均相对逐渐增大。另外，较高的增益和效率说明馈源的信号通过该天线可以将大部分的能量有效地辐射到自由空间，而因为导体损耗和介质损耗消耗在天线内部的能量相对较少。
图4.3 柔性超宽带天线S参数及仿真结果
图4.所示为提出的柔性超宽带可穿戴天线在0.4GHz、0.8GHz和1.2GHz时仿真得到的xoz面和yoz面的增益方向图。本设计仅仅给出了天线的主极化方向图，因为本天线的交叉极化很小且在本设计中没有强烈的要求。从仿真结果可以看出，天线在xoz面的方向图近似一个圆形，说明该石墨烯柔性可穿戴天线是一个全向天线，且随着频率的升高，增益方向图向代表圆心增益低的方向移动。这说明频率逐渐偏向高频时，天线的方向图渐渐的出现了副瓣，使得增益有所降低。而在yoz面内，天线的最大辐射功率出现在0°和180°所在的方向，90°和270°的方向辐射功率最小，增益方向图呈现一个“8”字型的分布，结合H面的方向图说明该天线是一个单极子天线的辐射模式，图中在0.4GHz时，天线的二维方向图比较规整，没有出现副瓣，说明此时天线工作在半波谐振模式，而在0.8GHz时，天线的方向图出现了副瓣，说明此时的天线的电长度大于半波长且小于全波长，因此产生了副瓣，而在1.2GHz时，天线的方向图并未出现副瓣，这是因为随着频率的升高，波长变短，天线此时工作在全波长模式，这也是不会产生副瓣的最大范围了。
图4.4 柔性超宽带天线二维方向图仿真结果
为了具体说明天线的工作原理和设计思路，本节详细给出了天线设计思路的演变过程。如图4.5所示为该石墨烯柔性可穿戴超宽带天线的演变过程。
图4.5 柔性超宽带可穿戴天线的演变过程
基于平面印刷单极子天线的思想，本章首先从一个常见形状的共面波导馈电的矩形贴片天线Ant-1出发，根据50Q传输线的阻抗形式，计算出天线馈电端口CPW结构的具体尺寸，考虑天线的实际应用场景，因此将天线的整体尺寸设置为了106mm*300mm。此时仿真得到的Ant-1的S11曲线如图4.6所示。从图中的蓝色虚线可以看出，天线Ant-1产生了两个谐振频点分别是0.39GHz和0.97GHz，图4.7给出了Ant-1在这两个频点的电流分布图，说明这两个谐振点分别工作在半波模式和全波模式，天线的谐振频率明显受制于天线自身的长度，此时天线Ant-1的相对带宽为109%,已经实现了超宽带天线的特性。另外从图4.7(a)可知，当电流在图中的两个黑色虚线框的缝隙处时，此共面波导结构与辐射贴片两侧的缝隙边缘上就会形成方向相反的电流，这类似于缝隙天线的电流分布，说明本设计中的天线可以等效为缝隙天线和单极子天线的共同作用结果。
图4.6 3款天线的S11对比曲线
图4.7天线Ant-1的表面电流分布
六、设计过程中遇到的问题及解决问题的方法与过程。
采用共面波导馈电，设计了基于石墨烯薄膜的柔性可穿戴超宽带天线。首先，应用多层高导电率的石墨烯薄膜材料，完成了石墨烯可穿戴超宽带天线的结构设计工作及工作原理解释；然后，结合人体大、小腿部的三维体素模型，研究了天线在穿戴环境下的阻抗特性和辐射特性的稳定性，天线满足回波损耗大于 10d B 的阻抗带宽均满足初始的设计0.34-1.4GHz，满足人体全向通信的方向图设计目的，由于时间的仓促，使用本次设计只是简单的介绍了可穿戴天线的部分介绍与基于石墨烯材料的可穿戴天线的介绍。但是必须要通过在人体环境下和自由空间中的测试，才能验证该天线设计的合理性和性能的优越性。
该天线具有轻质、耐弯折不变形、方向图全向等特点，该柔性超宽带天线完全可在UHF频段的可穿戴天线具有优越的性能，可满足军事应用中与衣物的一体化。
通过这一次的设计和老师的上课与总结，部分的完成了微波技术与实验的课程设计，期间有很多的东西都是从零开始学习的，从查找文献开始，到确认题目，然后再到后面的文献的归纳与总结，然后完成最后的报告，有很多的问题出现了，比如文献的查找要找一些近些年的，还有同学的帮助和对于这门课程的实验的教导。所以这一次的课程设计报告确实学到了很多的东西。
七、设计总结
随着5G如火如荼的建设与发展，这将推进以人体为中心的WBAN飞速发展，围绕可穿戴或者可植入设备等的研究将更加深入，进而在可穿戴天线领域，对高性能、低SAR值、宽带化、舒适性高、小型化与人体一体化设计等方面的可穿戴天线要求愈加苛刻。因此本文围绕这一主线，研究了基于新型柔性材料的宽带化的可穿戴天线研究设计。在大量的阅读调研可穿戴天线的基础上，设计了可穿戴柔性宽带天线，可以满足部分可穿戴设备在差异化的应用场景下的使用需求。
前面概括总结了目前设计柔性天线过程中常见的柔性介质基板和柔性辐射贴片等柔性材料。然后结合可穿戴天线低剖面、小型化、低SAR等的设计理念，对电磁带隙结构的原理、等效电路模型、同相位反射仿真分析方法等进行了分析，为可穿戴天线的应用设计提供理论支撑。
最后选择采用共面波导馈电，设计了基于石墨烯薄膜的柔性可穿戴超宽带天线。首先，应用多层高导电率的石墨烯薄膜和聚酰亚胺材料，完成了石墨烯可穿戴超宽带天线的结构设计工作及工作原理解释；然后，结合人体大、小腿部的三维体素模型，研究了天线在穿戴环境下的阻抗特性和辐射特性的稳定性，天线满足回波损耗大于10dB的阻抗带宽均满足初始的设计0.34-1.4GHz，满足人体全向通信的方向图设计目的；最终，对所设计的天线，完成了实物的制作和测试，通过在人体环境下和自由空间中的测试，验证了该天线设计的合理性和性能的优越性。该天线具有轻质、耐弯折不变形、方向图全向等特点，该柔性超宽带天线完全可在UHF频段的可穿戴天线具有优越的性能，可满足军事应用中与衣物的一体化设计。
本文基于多种柔性材料设计了不同应用场景的柔性可穿戴天线，通过实验加工，对实际的可穿戴效果进行了实际的验证。虽然初步完成了可穿戴天线的设计制作，但是从理论、设计、制作方面还需要进一步的完善。具体可以从以下几方面进行探讨：
1. 本文设计的可穿戴天线并未实现可重构的特性，在以后的工作中可以利用石墨烯材料电导率可调的特点，在频率、方向图可重构方面进行更详细的研究，这对适合不同应用场景的可穿戴天线的研究具有重要意义。
2. 本文制作的天线介质基板采用PDMS及PI,天线在柔性材料选型及制作工艺上均存在制作效率低、且厚度较厚时采用了多层贴合来完成，这难免存在粘合强度的问题。因此若存在新型的柔性材料,这将对可穿戴天线的性能和使用周期起到很大的作用。
3.为了降低人体的SAR值，采用加载EBG地板的设计，但是受限于EBG结构的带宽，这对可穿戴天线宽带化的设计提出不小的挑战；另外，使用EBG背板后对天线的剖面有了明显的提升，这不利于天线小型化低剖面的设计，在以后的设计中可以通过将EBG结构与天线的结构地尝试联合设计，降低天线的剖面。
八、关于微波技术与天线课程的心得体会。
在这一学期的微波技术与天线的学习过程中，虽然因为复杂多变的疫情原因导致我们的课程一部分线上课程一部分线下课程，但是我还是通过王老师的课程学到了很多的知识，在学习的过程中了解到了微波技术的应用和天线的作用，了解到了很多的天线的原理与应用，在微波技术的实验课上也学到了微波仿真的软件的使用，最后的考核要求是做一个课程设计，这就要对于这一学期学的东西做一些总结，然后在老师给的范围中选择一个方向来进行更多一点点的学习，这锻炼了我们自己查找资料和学习的能力，我认为这一点是比在课程学习中学习的的书本的知识更加的有用的，因为在这个网络时代中，最重要的其实就是对于资料的收集与分析的能力，在这次的课程设计中锻炼了一些，路漫漫其修远兮，我将上下而求索。学习的过程是短暂的，但是知识的海洋是无穷无尽的，唯有不断的学习，才能不被大浪所淹没，感谢老师对于我们的倾囊相授！
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