相比较传统医疗设备,植入式医疗设备能够更加精确方便地获得人体病理数据,成为医疗电子领域关注的焦点。随着微电子技术的不断进步,植入式医疗设备尺寸向小型化方向发展,对天线小型化提出了更加严格的要求。天线植入在不同的人体部位,具有不同的电磁参数,为了适应各种人体环境,需要天线具有宽频带特性。本文针对植入天线设计的小型化与宽频带问题,开展了工业科学与医疗频段（Industrial,Scientific,and Medical,ISM）和人体通信频段（Human Body Communication,HBC）的植入天线研究与设计工作,主要内容如下:（1）ISM频段小型柔性化天线设计:提出了一种新型柔性天线,使用聚酰亚胺作为衬底材料,天线具有对称结构,采用共面波导型馈电以及阶梯状馈电线和阶梯状辐射贴片获得宽频特性,进一步沿对称线切半实现天线尺寸减半且保持宽频带。在配制的肌肉模拟液体进行测试,天线带宽为1.96 GHz-2.88 GHz。与现有的植入式天线相比,天线尺寸更加精小,宽度只有2 mm,小于针管植入的针管口径,长度只有10 mm,小于针管的总长度,衬底厚度极薄,且在人体内部可弯曲,对人体的损伤小,适用于针管植入方式的植入式医疗设备,同时实现了天线的宽频带与小型化。（2）ISM频段脂肪中的天线设计:由于脂肪电磁参数与皮肤、肌肉、胃、肠等人体器官有较大差异,目前在皮肤、肌肉中设计的天线一般不能工作于脂肪中。针对此问题,本文设计出一种能同时在脂肪和肌肉中工作的新型柔性天线,天线尺寸为2 mm×10 mm×20μm,天线设计采用蜿蜒状和C形结构,在肌肉中激励出两个谐振,利用第二个谐振覆盖ISM频段;在脂肪中只激励一个谐振覆盖ISM频段。天线在肌肉中仿真谐振频率为1.37 GHz和2.33 GHz,带宽为2 GHz-2.96 GHz;在脂肪中谐振频率为2.51 GHz,带宽为2.4 GHz-2.59 GHz,均能覆盖ISM频段。（3）HBC频段平面螺旋天线设计:HBC频率较低、波长较长,小型化是天线设计的挑战。本文提出两种新型结构平面螺旋天线,天线尺寸分别为23.04π×0.3 mm~3和22.5×16×0.3 mm~3。两天线的衬底均采用高介电常数、高磁导率的磁性材料,可降低天线谐振频率缩减尺寸,天线金属呈螺旋状可以进一步获得紧凑结构,在HBC频段实现了天线的小型化。在肌肉模拟液体中进行测试,天线带宽分别为41 MHz-44MHz和23 MHz-28.5 MHz。与现有的HBC天线相比,本文提出的天线具有低剖面、小尺寸的优点,适用于小型植入设备。本文提出的可植入式天线与目前已有天线相比,具有尺寸较小、带宽较宽、易于加工制作的优点,满足植入设备的小型化需求。