آنتن پوشیدنی فشرده دوبانده جهت کاربردهای شبکه های بی سیم تن پوش

امروزه در سیستم های فضایی و مخابرات ماهواره ای نیاز به استفاده از آنتن های سبک با کارآیی مناسب احساس می شود، علی الخصوص که دارای کاربری پزشکی نیزباشد. دراین مقاله یک آنتن تک قطبی جدید، فشرده و کوچک جهت کاربرد در شبکه های بی سیم تن پوش (WBAN) طراحی و شبیه سازی شده است. این آنتن پیشنهادی برپایه یک آنتن مایکرواستریپ با پچ مستطیلی مرسوم به گونه ای طراحی شده است تا در دو باند فرکانسی پزشکی متداول ISM، یعنی باندهای ۲.۴ (۲.۵-۲.۴) و ۵.۸ (۵.۷۲۵-۵.۸۷۵) گیگاهرتز عملکرد مناسبی داشته باشد. ابعاد کلی این آنتن تنها ۰.۸×۲۶×۱۶ میلیمترمکعب یا λ_۰۰.۰۰۶۵×λ_۰۰.۲۱۲×λ_۰۰.۱۳ در نظر گرفته شده است که در آن λ_۰ طول موج عملکردی در فضای آزاد و در فرکانس ۲.۴۵ گیگاهرتز بوده که بسیار کوچک، سبک و کم حجم است. علاوه بر این، پهنای باند نسبی آنتن در باندهای فرکانسی ۲.۴ و ۵.۸ گیگاهرتز به ترتیب ۴.۸۹ و ۶۹.۱۳ درصد می باشد. همچنین آنتن پیشنهادی در هر دو باند فرکانسی مذکور یک الگوی تشعشعی همه جهته را به دست داده و بیشینه بهره به دست آمده برای این طراحی بیش از dBi۴ است. عملکرد کلی آنتن در هر دو باند فرکانسی مورد بررسی قرار گرفته و از این رو مطالعات پارامتری نیزانجام شده است. در این مقاله، عملکرد آنتن بر روی یک مدل فانتوم از قفسه سینه نیز مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که آنتن عملکردی با ثبات و ایمن بر روی بافت بدن دارد. همچنین پارامتری موسوم به سطح آهنگ جذب ویژه (SAR) برای آنتن در هر دو باند فرکانسی نیز محاسبه و مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به ابعاد بسیار کوچک، سبک و کم حجم بودن و نیزعملکرد مناسب آن، آنتن طراحی شده می تواند نامزد بسیار مناسبی برای دستگاه ها و سنسورهای شبکه های بی سیم تن پوش باشد. تمام شبیه سازی ها در این مقاله با استفاده از نرم افزار CST صورت گرفته است.

کلیدواژه ها:

Microstrip Antenna ، dual-band antenna ، Wearable antenna ، Wireless Body Area Networks ، scientific absorption rate