双带植入式和身体上的天线之间的RF通信用于生物遥测应用
Yara A Kamel1, Hesham A Mohamed2, Hala ELsadek2
1Microstrip Circuits Department, Electronics Research Institute (ERI), El Nozha, Cairo, 11843, Egypt. yaraashrafkamel@gmail.com.
Scientific reports
|February 3, 2025
概括
本研究介绍了用于植入式通信系统的新型宽带天线,其中包括一个圆极化发射天线和一个线性极化接收天线,用于在ISM频段中监测生命信号.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 天线设计天线设计
- 无线通信无线通信
背景情况:
- 植入式天线对于无线医疗设备至关重要.
- 现有的天线面临着小型化和在生物环境中的性能挑战.
- 需要在工业,科学和医疗 (ISM) 频段运行的强大的天线,以实现可靠的数据传输.
研究的目的:
- 设计和评估一个用于植入的宽带,低配置的圆极化 (CP) 发射天线.
- 开发一个相应的宽带,低调线性偏振 (LP) 接收天线,用于机身上使用.
- 评估两个天线在各种损耗介质和人体组织模型中的性能.
主要方法:
- 设计了一个紧的植入式CP天线 (25.4mm2) 和一个灵活的车身LP天线 (134.6mm2).
- 在2.4-2.4835 GHz和5.725-5.875 GHzISM频段内运行天线.
- 通过使用同质的皮肤模型,三层幻影,片和盐溶液来评估天线性能.
主要成果:
- 可植入天线显示阻抗带宽为13.04%和33.2% (板) 和19.5%和25.2% (盐溶液).
- 机身上的天线在ISM频段实现了24%和50.4%的阻抗带宽.
- 测量了天线之间的传输系数.
结论:
- 设计的天线提供适合植入和体内通信的宽带性能.
- 尽管环境异质,CP发射天线仍然保持了性能.
- 灵活的LP接收天线增强了患者的舒适性和通信可靠性.
