This paper proposed a new design of fractal antenna with Substrate Integrated Waveguide (SIW) and dual-resonant for wireless implantable capsule systems. The proposed antenna conforms to an implantable capsule with an 11 mm radius and 25 mm length without occupying the capsule's internal space. the proposed antenna has four slots and a fractal shape for extending the effective current path. The substrate is using Rogers 5880, with 2.2 as relative permittivity and 0.787 mm thickness, while the capsule is made of medical Teflon plastic. This proposed design achieves conformal characteristics with human tissue compatibility. Computer simulation technology (CST) software was used to simulate and analyze the antenna in different variety of environments. At operating frequency of 2.4. GHz and 5.8 GHz industrial, scientific and medical (ISM). The antenna’s bandwidth reach (2.1 GHz-2.3 GHz) and (5.42 GHz-6.04 GHz). The maximum gains of −7.5 dBi and −5.1 dBi at 5.8 GHz and 2.4 GHz, respectively. Voltage standing wave ratio (VSWR) of 1.2 and 1.17, and front-to-back ratio (FBR) of 20.4 dB and 16.07 at 5.8 GHz and 2.4 GHz, respectively. The antenna was experimentally measured in a minced pork. From the result and analysis, it is confirmed that the proposed antenna is successfully suited for wireless implantable capsule systems
PL
W tym artykule zaproponowano nowy projekt anteny fraktalnej z falowodem zintegrowanym z podłożem (SIW) i podwójnym rezonansem dla bezprzewodowych systemów wszczepialnych kapsułek. Proponowana antena odpowiada wszczepialnej kapsułce o promieniu 11 mm i długości 25 mm bez zajmowania wewnętrznej przestrzeni kapsułki. proponowana antena ma cztery szczeliny i kształt fraktalny do wydłużenia skutecznej ścieżki prądu. Podłoże wykorzystuje Rogers 5880, o przenikalności względnej 2,2 i grubości 0,787 mm, podczas gdy kapsułka jest wykonana z medycznego teflonu. Ten proponowany projekt osiąga cechy zgodne z kompatybilnością tkanek ludzkich. Do symulacji i analizy anteny w różnych środowiskach wykorzystano oprogramowanie technologii symulacji komputerowej (CST). Przy częstotliwości roboczej 2,4. GHz i 5,8 GHz dla zastosowań przemysłowych, naukowych i medycznych (ISM). Zasięg pasma anteny (2,1 GHz-2,3 GHz) i (5,42 GHz-6,04 GHz). Maksymalne zyski -7,5 dBi i -5,1 dBi odpowiednio przy 5,8 GHz i 2,4 GHz. Współczynnik fali stojącej napięcia (VSWR) 1,2 i 1,17 oraz stosunek przód-tył (FBR) 20,4 dB i 16,07 odpowiednio przy 5,8 GHz i 2,4 GHz. Antenę mierzono eksperymentalnie w mielonej wieprzowinie. Na podstawie wyników i analiz potwierdzono, że proponowana antena z powodzeniem nadaje się do bezprzewodowych systemów wszczepialnych kapsuł.
This study focuses on optimizing the spacing between element of virtual non-linear antenna array (LAA) using Imperialist Competitive Algorithm (ICA) to form collaborative beamforming (CB) in wireless sensor network (WSN). The spacing between element is optimized to produce a beampattern with minimize sidelobe level (SLL) and narrow First Null Beamwidth (FNBW). The results are compared with Backtracking Search Algorithm (BSA) and conventional LAA (ULA) to study the superiority of ICA in optimizing beampattern. The results show that ICA able to reduce maximum SLL until 25.9% and 23% as compared to ULA and BSA respectively.
PL
Niniejsze badanie koncentruje się na optymalizacji odstępów między elementami wirtualnej nieliniowej macierzy antenowej (LAA) przy użyciu imperialistycznego algorytmu konkurencyjnego (ICA) w celu utworzenia wspólnego kształtowania wiązki (CB) w bezprzewodowej sieci czujników (WSN). Odstęp między elementami jest zoptymalizowany w celu uzyskania wzoru wiązki z minimalnym poziomem płatków bocznych (SLL) i wąską pierwszą zerową szerokością wiązki (FNBW). Wyniki są porównywane z algorytmem Backtracking Search Algorithm (BSA) i konwencjonalnym LAA (ULA) w celu zbadania wyższości ICA w optymalizacji wzorca wiązki. Wyniki pokazują, że ICA jest w stanie zredukować maksymalny SLL do 25,9% i 23% w porównaniu odpowiednio do ULA i BSA.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.