为囊内镜系统设计一个紧的圆极化植入式天线
Zhiwei Song1, Xiaoming Xu1, Youwei Shi1
1The School of Electrical Engineering, Xinjiang University, Huarui Street 777#, Shuimogou District, Urumqi 830047, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|June 27, 2024
概括
本研究介绍了一种小型化的圆极化天线,用于无线囊内镜 (WCE) 系统. 这种新的设计实现了人体内的尺寸缩小和强大的性能,这对于医疗应用至关重要.
科学领域:
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 天线设计天线设计
背景情况:
- 无线囊内镜 (WCE) 系统需要紧,高效的天线进行体内诊断.
- 现有的天线经常面临规模限制和在复杂的生物环境中的性能挑战.
- 循环极化有利于减轻WCE应用中的信号色.
研究的目的:
- 为运行在2.45GHz的WCE系统开发一个小型的圆极化天线.
- 为了提高各种人体器官中的天线性能和稳定性.
- 确保天线符合医疗器械安全标准.
主要方法:
- 一个微型天线设计,采用形矩形槽,带有曲的辐射结构和用于微型化的短路探测器.
- 在地面平面中加入一个横槽,以改善操作带覆盖率.
- 模拟和制造一个原型天线用于性能验证.
主要成果:
- 实现了显著的天线尺寸缩小到π × 0.032λ02 × 0.007λ0.0.
- 获得了120 MHz (2.38-2.50 GHz) 的有效轴比带宽.
- 在嵌入不同人体器官 (肌肉,胃,肠道) 时,证明了强大的性能和信号完整性.
- 已验证符合IEEE标准安全指南 (IEEE C95.1-1999) 关于特定吸收率的规定.
结论:
- 拟议的微型圆极化天线适用于WCE系统.
- 天线设计表现出出色的小型化和可靠的性能在各种生物环境.
- 实验结果验证了模拟,证实了天线在医疗WCE中的实际应用.
