Antena de ranura de mariposa de doble puerto para aplicaciones de biosensores

Área de la Ciencia:

• Ingeniería eléctrica
• Ingeniería biomédica
• Teoría de la antena

Sus antecedentes:

• Los radares biomédicos de microondas requieren antenas eficientes para las aplicaciones de detección.
• Las antenas de doble puerto y doble polarización existentes a menudo enfrentan desafíos en costo, complejidad y rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Para presentar un nuevo diseño de antena de doble puerto y doble polarización.
• Para permitir el funcionamiento full-duplex en banda para los sistemas de radar biomédico de microondas.
• Para demostrar una solución de antena simple y escalable para la biosensorización de alta ganancia.

Principales métodos:

• La antena tiene un elemento radiante en forma de mariposa para la doble polarización.
• Dos puertos distintos (CPW y microstrip) están integrados para la funcionalidad de transmisión/recepción.
• Se realizaron simulaciones, seguidas de la fabricación y prueba de prototipos.

Principales resultados:

• La antena funciona desde 2,35 GHz hasta 2,55 GHz con coeficientes de reflexión inferiores a -10 dB.
• Se ha conseguido una ganancia máxima de 8,5 dBi y una relación de ganancia delantera/posterior superior a 15 dB.
• Se ha demostrado un alto aislamiento de puertos (25 dB) y una escalabilidad sencilla.

Conclusiones:

• El diseño de la antena propuesta es una solución simple y rentable para aplicaciones de doble polarización y doble puerto.
• Ofrece excelentes características de rendimiento adecuadas para el radar biomédico de microondas y el biosensing.
• La simplicidad y escalabilidad del diseño lo hacen adaptable a diversas bandas de frecuencia y aplicaciones.