植入式眼壓檢測微系統的天線的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種植入式眼壓檢測微系統的天線，天線為圓環形偶極子天線，工作頻率為800MHz~1GHz。所述天線可以包括襯底、金屬層，襯底為平面圓環形，金屬層附著在平面圓環形襯底的一面，金屬層包括兩段金屬層，兩段金屬層呈環形對稱結構，兩段金屬層的相對稱的其中兩端用于分別與電路芯片的雙端差動輸入接口連接，襯底可以為聚甲基丙烯酸甲酯材料，金屬層可以為鋁材料，襯底的外圓直徑小于11.78mm，內圓直徑大于等于4mm。本發明的植入式眼壓檢測微系統的天線，電磁波人體吸收相對較小，路徑損耗較小，能增加植入式眼壓檢測微系統的工作距離，對人眼的健康影響較小，并且天線體積更小，適合眼內植入。
【專利說明】植入式眼壓檢測微系統的天線
【技術領域】
[0001]本發明涉及植入式醫療技術，特別涉及一種植入式眼壓檢測微系統的天線。
【背景技術】
[0002]植入式眼壓檢測微系統可以植入到眼睛前房內，完成對眼壓的無線實時連續檢測，該系統需要電磁波供能，植入式眼壓檢測微系統的天線需要完成電磁波能量收集和信號的發送。目前用于植入式眼壓檢測微系統的天線主要有近場工作的線圈天線，采用近場天線的植入式眼壓檢測微系統工作距離較短。另外一些用于植入式眼壓檢測微系統的天線采用超高頻2.4GHz的遠場天線，體積較小，但人體對高頻電磁波的吸收降低了天線增益，另外研究表明盡管在能量密度滿足現行標準情況下，2.4GHz或更高頻率電磁波會造成晶狀體混濁和視神經損害，進而對視覺系統造成損害。
[0003]一般天線設計時材料選擇主要考慮天線特性即可，鑒于植入式眼壓檢測微系統的天線工作于眼內環境要求，材料選擇應該考慮生物兼容性等特性，另外生物MEMS(微機電系統沖常采用PDMS (聚二甲基硅氧烷)，PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，PI (聚酰亞胺)等材料，透水性較強，在水環境下天線性能改變較大，天線設計較為困難。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種植入式眼壓檢測微系統的天線，電磁波人體吸收相對較小，路徑損耗較小，能增加植入式眼壓檢測微系統的工作距離，對人眼的健康影響較小，并且天線體積更小，適合眼內植入。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供的植入式眼壓檢測微系統的天線，為圓環形偶極子天線，工作頻率為800MHz~1GHz。
[0006]較佳的，所述天線包括襯底、金屬層；
[0007]所述襯底為平面圓環形；
[0008]所述金屬層附著在平面圓環形襯底的一面；
[0009]所述金屬層包括兩段金屬層，兩段金屬層呈環形對稱結構，兩段金屬層的相對稱的其中兩端用于分別與電路芯片的雙端差動輸入接口連接。
[0010]較佳的，所述襯底為聚甲基丙烯酸甲酯材料；
[0011]所述金屬層為鋁材料。
[0012]較佳的，平面圓環形的所述襯底，外圓直徑小于11.78mm,內圓直徑大于等于4mm。
[0013]較佳的，每段金屬層，包括外弧金屬層、內弧金屬層、連接金屬層；
[0014]所述連接金屬層兩端分別接所述外弧金屬層、內弧金屬層；
[0015]所述外弧金屬層、內弧金屬層及襯底同圓心。
[0016]較佳的，所述天線的工作頻率為915MHz ；
[0017]所述襯底，外圓直徑為5.7mm,內圓直徑為4mm,厚度為0.04mnT0.06mm ；
[0018]所述金屬層，厚度為0.01mnT0.1謹。[0019]本發明的植入式眼壓檢測微系統的天線，通過選擇合適的工作頻率和襯底材料，并根據人眼實際尺寸和電學參數設計，可以實現植入式眼壓檢測微系統通過電磁波完成能量和信息傳遞的功能，同時滿足生物兼容，電磁兼容和使用無副作用等特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面對本發明所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發明的植入式眼壓檢測微系統的天線一實施例示意圖；
[0022]圖2是本發明的植入式眼壓檢測微系統的天線置于眼睛前房后的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]實施例一
[0025]植入式眼壓檢測微系統的天線，為圓環形偶極子天線，工作頻率為SOOMHflGHz，較佳的工作頻率為915MHz。
[0026]實施例一中，選擇800MHz~IGHz作為植入式眼壓檢測微系統的天線的工作頻率，天線直接共軛匹配植入式眼壓檢測微系統輸入阻抗，相對于工作在2.4GHz天線，該頻段天線的電磁波人體吸收相對較小，路徑損耗較小，增加了植入式眼壓檢測微系統工作距離，減小了其對人眼的健康影響。而相對于美國聯邦通信委員會(FCC)和歐洲電信標準協會(ETSI)所規定的402-405MHZ無線植入式醫療設備工作頻段，800MHflGHZ頻段天線體積更小，適合眼內等小尺寸人體組織的植入。
[0027]實施例二
[0028]基于實施例一，植入式眼壓檢測微系統的天線，如圖1所示，包括襯底1、金屬層2 ；
[0029]所述襯底I為平面圓環形；
[0030]所述金屬層2附著在平面圓環形襯底的一面；
[0031]所述金屬層2包括兩段金屬層，兩段金屬層呈環形對稱結構，兩段金屬層的相對稱的其中兩端用于與分別電路芯片3的雙端差動輸入接口連接。
[0032] 實施例二中，植入式眼壓檢測微系統的天線的金屬層2呈環形對稱分布，該結構既可以減小天線面積，也可以使其輻射方向在側向四周分布均勻，最大增益處為眼睛側面，且最大增益沿眼睛前方呈軸對稱分布，能減小天線對人眼的損害，并能使植入式眼壓檢測微系統在眼內位置放置靈活。
[0033]實施例三
[0034]基于實施例二，所述襯底I為PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)材料；
[0035]所述金屬層2為鋁材料。[0036]實施例三中，選取PMMA材料作為天線襯底材料，PMMA已在多種植入式醫療系統中采用，具有很好的生物兼容性，并且PMMA相比于PDMS (聚二甲基硅氧烷)和聚酰亞胺，不易有水分侵入材料內部，從而不會因長期液體浸泡而影響天線性能，能滿足植入式眼壓檢測微系統的生物兼容性和穩定性要求。
[0037]實施例四
[0038]基于實施例三，平面圓環形的所述襯底1，外圓直徑小于11.78mm,內圓直徑大于4mm η
[0039]如圖2所示,人眼前房6直徑為12.llmm±0.33mm,天線襯底I直徑小于11.78mm,能保證天線直徑小于最小的人眼前房6直徑；天線為平面圓環形結構，因為天線中的金屬層2材料多為不透明材料，天線中間不能有金屬層2材料，即不得影響瞳孔進光，一般人眼瞳孔直徑變化范圍為2.5mnT4mm，因此天線中間透光區域為直徑大于等于4mm的圓。實施例四的天線能確保植入式眼壓檢測微系統不影響人眼正常使用。
[0040]實施例五
[0041]基于實施例四，植入式眼壓檢測微系統的天線的金屬層，每段金屬層包括外弧金屬層21、內弧金屬層22、連接金屬層23 ；
[0042]所述連接金屬層23兩端分別接所述外弧金屬層21、內弧金屬層22 ；
[0043]所述外弧金屬層21、內弧金屬層22及襯底I同圓心。
[0044]較佳的，所 述天線的工作頻率為915MHz ;所述襯底，外圓直徑為5.7mm，內圓直徑為4mm,厚度為0.04mnT0.06mm ;所述金屬層，厚度為0.01mnT0.1mm。
[0045]實施例五植入式眼壓檢測微系統的天線，可實現最大增益為_15dBi，在滿足中國國內標準電磁波功率的情況下，可以實現大于IOcm的工作距離。
[0046]本發明的植入式眼壓檢測微系統的天線，通過選擇合適的工作頻率和襯底材料，并根據人眼實際尺寸和電學參數設計，可以實現植入式眼壓檢測微系統通過電磁波完成能量和信息傳遞的功能，同時滿足生物兼容，電磁兼容和使用無副作用等特點。
[0047]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的范圍之內。
【權利要求】
1.一種植入式眼壓檢測微系統的天線，其特征在于，所述天線為圓環形偶極子天線，工作頻率為800MHz~IGHz。
2.根據權利要求1所述的植入式眼壓檢測微系統的天線，其特征在于， 所述天線包括襯底、金屬層； 所述襯底為平面圓環形； 所述金屬層附著在平面圓環形襯底的一面； 所述金屬層包括兩段金屬層，兩段金屬層呈環形對稱結構，兩段金屬層的相對稱的其中兩端用于分別與電路芯片的雙端差動輸入接口連接。
3.根據權利要求2所述的植入式眼壓檢測微系統的天線，其特征在于， 所述襯底為聚甲基丙烯酸甲酯材料； 所述金屬層為鋁材料。
4.根據權利要求3所述的植入式眼壓檢測微系統的天線，其特征在于， 平面圓環形的所述襯底，外圓直徑小于11.78mm,內圓直徑大于等于4mm。
5.根據權利要求4所述的植入式眼壓檢測微系統的天線，其特征在于， 每段金屬層，包括外弧金屬層、內弧金屬層、連接金屬層； 所述連接金屬層兩端分別接所述外弧金屬層、內弧金屬層； 所述外弧金屬層、內弧金屬層及襯底同圓心。
6.根據權利要求5所述的植入式眼壓檢測微系統的天線，其特征在于， 所述天線的工作頻率為915MHz ； 所述襯底，外圓直徑為5.7mm,內圓直徑為4mm,厚度為0.04mnT0.06mm ； 所述金屬層，厚度為0.01mnT0.1mm。
【文檔編號】A61B3/16GK104022344SQ201310064767
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年3月1日 優先權日:2013年3月1日
【發明者】劉德盟, 張釗鋒, 梅年松, 張志勇 申請人:中國科學院上海高等研究院