Kablosuz biyomedikal telemetri sistemlerinde kullanım için giyilebilir antenlerin tasarımı ve analizi

Bu tez, taşınabilir uygulamalar için bir fraktal baskılı devre anten yapısının tasarımını sunmaktadır. Önerilen anten için esnek bir poliamid substrat üzerine değiştirilmiş bir Hilbert yaması basılmıştır.Önerilen anten performansını iyileştirmek için sayısal analize dayalı parametrik bir araştırma kullanılmıştır. Deneysel bulgular, önerilen anten (CST MW) için Computer Simulation Technology Microwave Studio'ya dayalı ticari bir yazılım paketinden elde edilen simüle edilmiş sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Deneysel ve simüle edilmiş bulguların oldukça benzer olduğu bulunmuştur. Önerilen anten tasarımı, UHF ve ISM taşınabilir sistemlerin frekans aralıklarıyla uyumlu olarak belirlenmiştir. Anten, sırasıyla yaklaşık 3.1 dBi ve 7 dBi ortalama kazanç ile 0.8 GHz ila 1 GHz ve 2.3 GHz ila 2.6 GHz arasında iki bant genişliği göstermektedir. Anten performansları analitik ve sayısal simülasyonlara dayalı olarak yürütülmektedir. Üretilen prototip performansları, simüle edilen sonuçlarla mükemmel bir uyum göstermek için deneysel olarak ölçülmüştür. Son olarak, önerilen anten frekansı rezonansının ve bant genişliğinin insan vücuduna yakın monte edildiğinde önemsiz şekilde etkilendiği bulunmuştur; bu nedenle biyomedikal uygulamalarda kullanım için mükemmel bir aday olacaktır. Önerilen anten, BAN ve ISM frekans bantları çevresinde çeşitli rezonanslar göstermektedir. Önerilen anten, kısa ve orta kablosuz iletişim sistemleri için sırasıyla 403 MHz, 433 MH, 611Mz, 912 MHz ve 2.45 GHz'de sırasıyla 1 dBi, 1.24 dBi, 1.48 dBi, 2.05 dBi ve 4.11 dBi civarında uygun bir kazanç göstermektedir. Anten, bir polimer substrat üzerine gümüş nanoparçacık mürekkebi kullanılarak basılmıştır. Anten boyutu, farklı minyatür kablosuz biyomedikal cihazlara uyacak şekilde 20 × 10 mm2 'ye düşürülmüştür. Üretilen prototip insan vücudu üzerinde deneysel olarak test edilmiştir. Bu tasarımdaki ana yenilik, yama kenarlarından gelen yüzey dalgasını bastırarak, insan vücuduna eklendiğinde insan vücuduna doğru geri radyasyonu önemli ölçüde azaltmasını sağlamaktır. Önerilen anten, spesifik absorpsiyon oranını (SAR) belirlemek için insan kafasına yerleştirilmiştir. Her durumda, önerilen antenin insan vücudu üzerinde düşük SAR etkileri gösterdiği bulunmuştur.