Resumen

En este estudio se presenta el diseño de una antena compacta y novedosa de ondas milimétricas basada en textiles de algodón para comunicaciones centradas en el cuerpo en aplicaciones sanitarias. Se investigan y analizan los parámetros de rendimiento de la antena propuesta en el espacio libre y en el cuerpo a 60 GHz. La antena se basa en un sustrato de algodón de 1,5 mm de grosor y tiene unas dimensiones totales de 7,0 × 4,5 × 1,5 mm3. En el espacio libre, la antena es resonante a 60 GHz y alcanza un amplio ancho de banda de impedancia. La ganancia máxima a esta frecuencia de resonancia es de 6,74 dBi, y la eficiencia de radiación es del 93,30%. Se realizaron cambios paramétricos para estudiar los cambios en la frecuencia de resonancia, la ganancia y la eficiencia de radiación. Para las comunicaciones centradas en el cuerpo, se simuló la antena a 5 distancias diferentes de un maniquí equivalente a un torso humano de tres capas. La eficacia de la radiación se redujo en un 24 y aumentó gradualmente con la distancia de separación. También se analizó el diseño de la antena utilizando 10 sustratos textiles diferentes tanto para el espacio libre como para los escenarios sobre el cuerpo. Las principales ventajas de la antena se discuten a continuación. En comparación con un trabajo anterior, la antena es muy eficiente, compacta y tiene un amplio ancho de banda. En los BCWCs para aplicaciones de e-salud, la antena tiene que ser muy compacta debido a la mayor duración de la batería, y tiene que tener un amplio ancho de banda para la comunicación de alta velocidad de datos. Dado que la antena será portátil con un sistema de sensores, la forma de la antena tiene que ser planar, y es mejor diseñar la antena en un sustrato textil para integrarla en la ropa. La antena también tiene que mostrar una alta ganancia y eficiencia para una comunicación de bajo consumo. La antena propuesta cumple todos estos criterios, por lo que será una buena candidata para los BCWC en aplicaciones de cibersalud.

• Materias:Radiofrecuencia Teoría de Antenas Redes Inalámbricas Banda ancha Ondas de radiofrecuencia
• Subjects:Radio frequency Antenna theory Wireless Networks Broadband Radio frequency waves
• Palabras claves:antena, eficacia de la radiación, espacio libre, antena propuesta, comunicaciones céntricas, frecuencia de resonancia, aplicación sanitaria, gran ancho de banda, antena portátil basada, mayor duración de la batería
• Keywords:antenna, radiation efficiency, free space, proposed antenna, centric communications, resonant frequency, health application, wide bandwidth, based wearable antenna, longer battery life