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1、(10)申请公布号 CN 102449923 A(43)申请公布日 2012.05.09CN102449923A*CN102449923A*(21)申请号 200980152300.9(22)申请日 2009.12.0310-2008-0133596 2008.12.24 KR10-2009-0055585 2009.06.22 KRH04B 5/00(2006.01)H04B 7/00(2006.01)(71)申请人韩国电子通信研究院地址韩国大田市(72)发明人黄正焕 金景洙 金整范 林寅基邢昌熙 朴炯一 金圣恩 姜泰旭明惠珍 朴景焕 玄锡奉 崔炳建康太荣 姜盛元(74)专利代理机构北京市柳。
2、沈律师事务所 11105代理人李芳华(54) 发明名称在体域网中使用人体一部分作为天线的通信系统和方法(57) 摘要提供了一种在体域网中使用人体(30)的一部分作为天线的通信系统和方法，并更具体地，提供了一种按照以下方式使能在不使用庞大的天线的情况下使用低频带的无线通信的通信系统和方法，其中传送方通信设备(10)经由传送方耦合器向人体施加电信号(1)以允许人体的一部分充当天线，并且由于射频(RF)信号(2)在人体的另一部分中发生的电信号(3)经由接收方耦合器而传递到接收方通信设备(20)。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2011.06.24(86)PCT申请的申请数据PCT/。
3、KR2009/007189 2009.12.03(87)PCT申请的公布数据WO2010/074420 EN 2010.07.01(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页CN 102449946 A 1/2页21.一种在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信系统，该通信系统包括：传送方和接收方通信设备，用于经由无线传送来传送和接收数据信号；传送方和接收方耦合器，用于在所述传送方和接收方通信设备与人体之间传递数据信号；以及传送方和接收方阻抗匹配设备，用于实现所述传送方和接收方通信设备与所述传送方和接收方耦合器之。
4、间的阻抗匹配。2.根据权利要求1的通信系统，其中该传送方通信设备经由该传送方耦合器将电信号形式的传送数据信号施加到人体，以允许电信号流经人体的一侧，并且射频波从人体的所述一侧辐射到大气中。3.根据权利要求2的通信系统，其中该接收方通信设备经由该接收方耦合器接收电信号，该电信号是由于从人体的所述一侧辐射的射频波而在人体的另一侧出现的。4.根据权利要求1的通信系统，其中所述传送方和接收方耦合器被配置为信号电极，以传递数据信号。5.根据权利要求4的通信系统，其中所述传送方和接收方耦合器进一步包括与所述传送方和接收方通信设备的地相连的相应地电极。6.根据权利要求1的通信系统，其中所述传送方和接收方耦合。
5、器与人体接触或不与人体接触。7.根据权利要求6的通信系统，其中当所述传送方和接收方耦合器与人体接触时，所述传送方和接收方耦合器分离地形成在所述传送方和接收方通信设备的外部以直接接触人体，并且当所述传送方和接收方耦合器不与人体接触时，所述传送方和接收方耦合器分别包括在所述传送方和接收方通信设备的内部。8.根据权利要求6的通信系统，其中根据所述传送方和接收方耦合器是与人体接触还是不与人体接触，基于可变阻抗，来不同地配置所述传送方和接收方阻抗匹配设备。9.一种在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信系统，该通信系统包括：通信设备，用于经由无线传送来传送和接收数据信号；耦合器，用于在所述通信设备和人体。
6、之间传递数据信号；以及阻抗匹配设备，用于实现所述通信设备与所述耦合器之间的阻抗匹配。10.根据权利要求9的通信系统，其中所述通信设备经由该耦合器将电信号形式的传送数据信号施加到人体，以允许电信号流经人体的一侧，并且射频波从人体的所述一侧辐射到大气中。11.根据权利要求9的通信系统，其中所述通信设备经由该耦合器接收电信号，该电信号是由于从人体的所述一侧辐射的射频波而在人体的另一侧出现的。12.根据权利要求9的通信系统，其中所述耦合器被配置为信号电极，以传递数据信号。13.根据权利要求12的通信系统，其中所述耦合器进一步包括与所述通信设备的地相连的地电极。14.根据权利要求9的通信系统，其中所述耦。
7、合器与人体接触或不与人体接触。15.根据权利要求14的通信系统，其中当所述耦合器与人体接触时，所述耦合器分离权 利 要 求 书CN 102449923 ACN 102449946 A 2/2页3地形成在所述通信设备的外部以直接接触人体，并且当所述耦合器不与人体接触时，所述耦合器被包括在所述通信设备的内部。16.根据权利要求14的通信系统，其中根据所述耦合器是与人体接触还是不与人体接触，基于可变阻抗，来不同地配置所述阻抗匹配设备。17.一种在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信方法，该通信方法包括：传送方通信设备经由传送方耦合器将电信号形式的传送数据信号施加到人体，以允许电信号流经人体的一侧；。
8、将通过电信号流动的来自人体的所述一侧的射频波辐射到大气中；和接收方通信设备经由接收方耦合器接收电信号，该电信号是由于从人体的所述一侧辐射的射频波而在人体的另一侧出现的。权 利 要 求 书CN 102449923 ACN 102449946 A 1/4页4在体域网中使用人体一部分作为天线的通信系统和方法技术领域0001 本发明涉及在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信系统和方法，并更具体地，涉及按照以下方式使能在不使用庞大的天线的情况下使用低频带的无线通信的通信系统和方法，其中传送方通信设备经由传送方耦合器向人体施加电信号以允许人体的一部分充当天线，并且由于射频(RF)信号在人体的另一部分中发。
9、生的电信号经由接收方耦合器而传递到接收方通信设备。背景技术0002 现代社会中的许多人习惯携带诸如个人数字助理(PDA)、移动电话、和便携式医疗设备的便携式设备。为了在这些便携式设备之间传送和接收各种数据，在环绕人体的区域中建立网络，并且这样的网络被定义为体域网。0003 该体域网中使用的数据传送方法可以是使用线缆的有线传送方法以及使用射频(RF)波的无线传送方法。有线传送方法提供数据安全和快速传送速度的优点，但是其需要携带诸如线缆的有线设备。另一方面，无线传送方法准备方便的数据传送，但是无线信道受到人体自己或人体移动的极大影响。即，作为具有非常高的波损耗特性的电介质体的人体位于体域网中的通信。
10、设备之间的无线信道中，这样信号损耗非常高。而且，根据人体移动在通信装置之间反复形成视线(line of sight)和非视线无线信道，使得跨越无线信道的信号损耗变化可非常高，由此引起稳定信道构建的难度。0004 为了解决这些问题，需要使用低频带。低频带比高频带的有利之处在于，其特征在于由于弱的波线性而导致的、由人体引起的RF波的损耗的降低以及由人体移动引起的信号损耗变化的降低。然而，无线传送所需的天线尺寸趋于与利用的频率的波长成比例，使得在使用低频带的情况下，需要非常大尺寸的天线。发明内容0005 技术问题0006 本发明的一个方面提供在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信系统和方法。所述通。
11、信系统和方法按照以下方式使能在不使用庞大的天线的情况下使用低频带的无线通信，其中传送方通信设备经由传送方耦合器向人体施加电信号以允许人体的一部分充当天线，并且由于射频(RF)信号在人体的另一部分中发生的电信号经由接收方耦合器而传递到接收方通信设备。0007 问题的解决方案0008 根据本发明的一个方面，提供了一种在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信系统，该通信系统包括：传送方和接收方通信设备，用于经由无线传送来传送和接收数据信号；传送方和接收方耦合器，用于在所述传送方和接收方通信设备与人体之间传递数据信号；以及传送方和接收方阻抗匹配设备，用于实现所述传送方和接收方通信设备与所述传送方和接收。
12、方耦合器之间的阻抗匹配。说 明 书CN 102449923 ACN 102449946 A 2/4页50009 该传送方通信设备可经由该传送方耦合器将电信号形式的传送数据信号施加到人体，以允许电信号流经人体的一侧，并且射频波可从人体的所述一侧辐射到大气中。0010 该接收方通信设备可经由该接收方耦合器接收电信号，该电信号是由于从人体的所述一侧辐射的射频波而在人体的另一侧出现的。0011 所述传送方和接收方耦合器可被配置为信号电极，以传递数据信号。而且，所述传送方和接收方耦合器可进一步包括与所述传送方和接收方通信设备的地相连的相应地电极。0012 所述传送方和接收方耦合器可以与人体接触或可以不与。
13、人体接触。0013 当所述传送方和接收方耦合器与人体接触时，所述传送方和接收方耦合器可以分离地形成在所述传送方和接收方通信设备的外部以直接接触人体。当所述传送方和接收方耦合器不与人体接触时，所述传送方和接收方耦合器可以分别包括在所述传送方和接收方通信设备的内部。0014 可以根据所述传送方和接收方耦合器是与人体接触还是不与人体接触，基于可变阻抗，来不同地配置所述传送方和接收方阻抗匹配设备。0015 根据本发明的另一方面，提供了一种在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信方法，该通信方法包括：传送方通信设备经由传送方耦合器将电信号形式的传送数据信号施加到人体，以允许电信号流经人体的一侧；将通过电。
14、信号流动的来自人体的所述一侧的射频波辐射到大气中；和接收方通信设备经由接收方耦合器接收电信号，该电信号是由于从人体的所述一侧辐射的射频波而在人体的另一侧出现的。0016 发明的有利效果0017 如上所述，根据本发明的示范实施例，在传送方和接收方通信设备之间的无线通信期间，使用人体的一部分作为天线，由此在不使用庞大的天线的情况下使用低频带来建立稳定的无线信道。0018 而且，在传送方和接收方通信设备以及传送方和接收方耦合器之间提供的阻抗匹配设备允许匹配根据传送方和接收方耦合器是否接触人体而可变的阻抗，由此降低信号损耗。0019 此外，进一步包括与通信设备的地相连的地电极，由此将更强信号施加到人体。
15、或从人体接收更强信号。附图说明0020 图1示意性图示了根据本发明示范实施例的在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信系统；0021 图2图示了根据本发明示范实施例的在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信系统的详细配置；和0022 图3是图示了在使用人体的一部分作为天线的通信系统中、当耦合器接触人体时和当耦合器不接触人体时的耦合器的输入阻抗的图。具体实施方式0023 现在将参考附图来详细描述本发明的示范实施例。然而，将省略与公知功能或配说 明 书CN 102449923 ACN 102449946 A 3/4页6置相关的详细描述，以便不会不必要地使本发明的主题模糊。在这些图中，将始终使用相同。
16、的附图标记来指定相同或相似的部分。0024 另外，在说明书中，将理解的是，当元件被称为与另一元件相连时，其可与所述另一元件直接相连或可存在居间元件。而且，除非按照相反的方式明确描述，否则词“包括(include)”以及诸如“包括(includes)”或“包括(including)”的变型将被理解为暗指包括所阐明的元件但是不排除任何其他元件。0025 图1示意性图示了根据本发明示范实施例的在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信系统。0026 人体具有传导性，虽然是低电平。该传导性可允许将人体用作用于无线传送的天线。0027 特别是，当传送方通信设备10将电信号施加到人体30的一侧时，电信号1流。
17、经人体30。因此，人体30的一部分向大气中辐射射频(RF)波2，由此充当传送方天线。0028 而且，当人体30的另一侧遭受辐射到大气中的RF波2时，电信号3流经人体30并被传送到接收方通信设备20，由此人体30的一部分充当接收方天线。0029 与此类似，形成体域网的传送方和接收方通信设备10和20使得人体30的一部分能够充当天线，由此实现无需单独天线装置的无线通信。0030 图2图示了根据本发明示范实施例的在体域网中使用人体的一部分作为天线的通信系统的详细配置。该通信系统包括传送方和接收方通信设备10和20、在所述传送方和接收方通信设备10和20中分别包括的传送方和接收方耦合器11和21、以及。
18、用于传送方和接收方耦合器11和21与传送方和接收方通信设备10和20之间的阻抗匹配的阻抗匹配设备12和22。0031 这里，通信设备10和20是使用无线传送方法传送和接收数据的无线通信设备。例如，在诸如个人数字助理(PDA)、移动电话、和医疗设备的通信设备能建立体域网的条件下，通信设备10和20可与设备类型无关地改变。虽然为了便于解释而将通信设备10和20划分为传送方和接收方通信设备10和20，但是它们在数据传送方面具有相同功能。0032 而且，耦合器11和21在通信设备10和20与人体30之间传递电信号形式的传送和接收数据信号。虽然为了便于解释将耦合器11和21划分为传送方和接收方耦合器11。
19、和21，但是它们具有相同功能。0033 传送方通信设备10经由传送方耦合器11将电信号形式的传送数据信号施加到人体30。0034 接收方通信设备20经由接收方耦合器21接收流经人体的电信号形式的接收数据信号。0035 传送方和接收方耦合器11和21可被配置为信号电极，但是它们可接触人体或者可不接触人体。0036 图3图示了在使用人体的一部分作为天线的通信系统中、当耦合器接触人体时和当耦合器不接触人体时的耦合器的输入阻抗。如图3中所示，与传送方和接收方耦合器11和21不接触人体时相比，当传送方和接收方耦合器11和21接触人体时，由于人体的高电介质特性，所以传送方和接收方耦合器11和21具有低阻抗。
20、值。0037 所以，本发明在传送方和接收方通信设备10和20与传送方和接收方耦合器11和说 明 书CN 102449923 ACN 102449946 A 4/4页721之间包括阻抗匹配设备12和22。例如，如图3中所示，阻抗匹配设备12和22可被配置为适于相应阻抗，由此，当传送方和接收方耦合器11和21不接触人体时以及当传送方和接收方耦合器11和21接触人体时，传送方和接收方耦合器11和21可向人体30施加更强信号并从人体30接收它们。0038 其间，当耦合器11和21接触人体30时，它们可被配置为添加与通信设备10和20的地相连的地电极13和23以及用于传递数据信号的信号电极。在该情况下，。
21、强信号流经信号电极和地电极之间的人体。即，与当将耦合器11和21配置为仅信号电极时相比，信号强度变强。所以，可向人体30施加更强信号，或可从人体30接收更强信号。0039 另一方面，当耦合器11和21不接触人体时，即，当在耦合器11和21与人体30之间存在诸如空气或衣服的其他材料时，由于阻抗失配可附加发生信号损耗。然而，上述阻抗匹配设备12和22可降低这样的信号损耗。所以，即使耦合器11和21可不接触人体30，但是可通过向人体30施加电信号而将人体30的一部分用作天线。在该情况下，由于耦合器11和21不需要接触人体30，所以可增强使用便利性。0040 而且，当耦合器11和21需要接触人体30时，它们可分离地形成在通信设备10和20的外部。然而，当耦合器11和21不需要接触人体30时，它们可形成在通信设备10和20的内部。0041 尽管已结合示范实施例而示出和描述了本发明，但是对于本领域技术人员将清楚的是，可进行修改和变型，而不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。说 明 书CN 102449923 ACN 102449946 A 1/2页8图1说 明 书 附 图CN 102449923 ACN 102449946 A 2/2页9图2图3说 明 书 附 图CN 102449923 A。