随着人口老龄化和人们健康意识的提高,无线生物医疗受到越来越多的关注。植入式医疗设备在生物医疗中有着重要的作用,它可以精确和实时地测量人体生理信息,为医生提供了诊断治疗信息,同时又减少了病人的不适感。植入式天线作为植入式医疗设备的关键器件,用于和体外设备之间实现无线通信。圆极化技术可以用于植入式天线来解决极化失配和多径干扰问题。因此,对应用于生物医疗的圆极化植入式天线的研究具有重要的意义和价值。本论文由国家自然科学基金(No.61372008)、广东省科技计划(No.2014A010103014,No.2015B010101006)等项目资助,主要研究应用于生物医疗的圆极化植入式天线。主要工作内容有:(1)加载互补螺旋谐振器的圆极化植入式天线:在分析了圆极化天线在植入式设备和体外设备的通信中具有独特优势的基础上,提出了一款圆极化植入式天线。经过仿真优化后,天线的尺寸为10.5 mm×10.5 mm×1.27 mm。天线的阻抗带宽为2.31–2.59GHz(11.4%),轴比带宽为2.41–2.48 GHz(2.86%)。文中对天线的工作原理进行了分析,研究了关键参数对天线性能的影响。通过计算链路余量,分析了天线的通信链路。最后制作天线实物并进行测试,测量结果与仿真结果基本吻合,验证了理论设计的准确性。(2)加载慢波结构的小型圆极化植入式天线:以实现植入式天线的小型化和圆极化为目标,设计了一款覆盖了2.45-GHz ISM频段的小型圆极化植入式天线,尺寸为9.2mm×9.2 mm×1.27 mm。通过在金属贴片上加载慢波结构和开V形槽,实现了天线的小型化。通过在贴片上引入微扰单元,优化了天线的圆极化纯度。将所设计的植入式天线放置在CST人体体素模型中进行性能验证,考虑到植入式天线辐射对人体安全的影响,同时评估了天线的SAR值。(3)应用于胶囊内窥镜系统的圆极化天线:为了解决胶囊内窥镜天线与体外线天线的极化失配问题,提出了一款应用于胶囊内窥镜系统的圆极化天线。文中分析了介质基板、胶囊外壳和电子元件对天线性能的影响。最后探讨了胶囊天线在不同消化道器官的阻抗特性、轴比特性、增益和SAR值。本论文提出的圆极化植入式天线具有小型化、生物相容性和抗干扰能力较强等特性,可应用于生物医疗植入式设备中。希望通过本文的圆极化天线的研究工作,为植入式天线设计提供参考。