Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Stanowisko do pomiaru odstrojenia impedancyjnego anten nasobnych

Oleksy P., Januszkiewicz Ł.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 6

479--482, CD

PL

Rosnące zainteresowanie bezprzewodowymi sieciami pracującymi w obszarze ciała człowieka (systemy typu WBAN - Wireless Body Area Network) stwarza potrzebę opracowywania i doskonalenia metod badania oddziaływania fal radiowych na ciało. Opracowywanie nowych rozwiązań wymaga przeprowadzenia symulacji oraz pomiarów zarówno z wykorzystaniem modeli uproszczonych jak i z ciałem człowieka. W przypadku przeprowadzania pomiarów odstrojenia impedancyjnego anten przeznaczonych do pracy w pobliżu ciała konieczne jest właściwe usytuowanie anteny względem ciała człowieka jak również precyzyjna kontrola odległości pomiędzy anteną i ciałem oraz automatyzacja pomiarów w celu zbadania właściwości anteny dla kilkudziesięciu różnych położeń. W artykule przedstawiono stanowisko do pomiaru odstrojenia impedancyjnego anten nasobnych oraz omówiono przykładowe wyniki badań nad wpływem ułożenia anteny względem ciała człowieka oraz jego budową fizyczną a dopasowaniem impedancyjnym anteny.

EN

Significant growth of the research interest on Wireless Body Area Networks (WBAN) creates the need of development of a methods for analysis of the interaction between electromagnetic waves and human body. Design process of such networks requires the utilization of computer simulations and also measurement performed with simplified body models (phantoms) as well as human body. To measure the impedance match of wearable antenna it is necessary to place antenna in precisely controlled position relative to human body. Moreover the measurements and changing antennas position should be made automatically to verify it in different distance relatively to the model. In this paper a test-bench have been presented which allows antennas input impedance measurement. Furthermore the influence of the distance between antennas and human body on input impedance are investigated.

2

Automatyczna identyfikacja parametrów uproszczonego modelu ciała człowieka za pomocą algorytmu ewolucyjnego

Januszkiewicz Ł., Di-Barba P., Hausman S.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 6

552--555, CD

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie algorytmu ewolucyjnego (Estra) do identyfikacji parametrów uproszczonego modelu ludzkiego ciała (fantomu). Uproszczony model ciała może być wykorzystywany do symulacji odstrojenia impedancyjnego anteny znajdującej się w pobliżu ciała. W artykule przedstawiono sposób określenia parametrów uproszczonego modelu za pomocą automatycznej procedury opartej na algorytmie ewolucyjnym i metodzie różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD). Po określeniu wartości parametrów, uproszczony model został porównany do heterogenicznego modelu ludzkiego ciała. Modele porównano w oparciu o analizę dopasowania impedancyjnego anteny dipolowej znajdującej się na obu modelach.

EN

The paper presents the exploitation of a lowestorder algorithm of evolutionary computing (EStra) for identifying the parameters of a simplified human body model (phantom). A simplified model is well suited in view of the computationally-expensive field simulation of wearable antennas located in a close proximity to the human body. In the paper, an automated procedure based on evolutionary computing and Finite Difference Time Domain (FDTD) computational electrodynamics method is proposed to identify the parameters of the simplified model. Subsequently, after identifying the parameter values, the simplified model is compared to a heterogeneous anthropomorphic human-body model. The comparison is based on the analysis of impedance matching of the same dipole antenna located on both the anthropomorphic and simplified phantoms.

3

Zastosowanie programu Remcom XFdtd i środowiska Octave do optymalizacji anten

Di Barba P., Hausman S., Januszkiewicz Ł.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2015

|

nr 4

139--142

PL

Przedstawiono sposób integracji programu komputerowego do obliczeń elektrodynamicznych XFdtd firmy Remcom oraz środowiska obliczeniowego Octave do automatycznej optymalizacji anten. Pokazano, że proponowane podejście daje się zastosować w praktyce projektowej, przy wykorzystaniu kart graficznych do obliczeń równoległych. Działanie opracowanych skryptów zilustrowano przykładami optymalizacji dipola oraz anteny typu V z użyciem algorytmu ewolucyjnego .Pokazane w artykule wyniki optymalizaqi dotyczą przypadków z dwoma i z trzema parametrami geometrii anteny. Przy trzech parametrach otrzymano rozwiązanie znacznie lepiej spełniające wymagania projektowe, niż przy dwóch, przy nadal akceptowalnym czasie obliczeń.

EN

In the paper a method of integration of Remcom computational electrodynamics package XFdtd with Octave high-level interpreted language for numerical computation for the automatic antenna optimization is presented. It is shown that with an application of parallel computing on graphics processing units the proposed approach can be successfully used in antenna design practice. Operation of the scripts developed in XFdtd and Octave is illustrated with example evolutionary optimization for a dipole antenna and a Vee antenna. Optimization results are obtained for two and three antenna geometry variables. Results achieved with three variables satisfy optimization criteria better than with two variables within an acceptable time of computation.

4

Projektowanie i optymalizacja anteny nasobnej wykonanej w technice mikropaskowej

Przesmycki R., Nowosielski L., Bugaj M., Piwowarczyk K., Wnuk M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 7

249--252

PL

Ostatnimi czasy komunikacja body-centric (zorientowana wokół ludzkiego ciała) nabrała bardzo dużego znaczenia w dziedzinie komunikacji bezprzewodowej. Jednym z najważniejszych zagadnień związanych z tym rodzajem komunikacji poruszanych przez badaczy są anteny nasobne. W artykule została zaprezentowana przykładowa mikropaskowa antena nasobna. Model anteny może być zastosowany jako antena GSM 1800 ponieważ pracuje ona w pasmach częstotliwości 1710-1785 MHz i 1805-1880 MHz. Antena została zaprojektowana jako jednowarstwowy model o wymiarach 101,3 mm szerokości, 159,172 mm oraz 1,524 mm, który został zoptymalizowany do pracy na ciele człowieka. Antena została przebadana pod kątem wpływu ciała człowieka na jej parametry elektryczne. W wyniku pomiarów wykonanych w komorze bezodbiciowej, wyznaczono parametr S11 który wynosił ok. -33 dB dla środkowej częstotliwości 1,79 GHz).

EN

Recently a body-centric communication (oriented around the human body) has become a very great importance in the area of wireless communications. One of the most important issues related to this type of communication is addressed by researchers antennas worked on human body. A microstrip rectangular patch antenna for wearable applications is presented. The antenna is suitable for GSM 1800 operated at 1710-1785 MHz and 1805-1880 MHz. This suggested antenna is designed as a 101.3 mm wide, 159.172 mm long and 1.524 mm thick structure that is optimized for performance on the human body. The antenna was tested with a human user wearing it. As the result of the characteristics measurements made in the anechoic chamber, the S11 parameter was shown to be -33 dB for center frequency 1.79 GHz.

5

Uproszczony model ludzkiego ciała do symulacji komputerowych anten nasobnych

Januszkiewicz Ł., Hausman S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 9

61-63

PL

Projektowanie i optymalizacja systemów radiokomunikacyjnych pracujących w bliskości ciała człowieka, w tym projektowanie anten (tzw. anten nasobnych), wymaga korzystania z komputerowych symulacji oraz pomiarów w kontrolowanym środowisku. Komercyjnie są dostępne antropomorficzne komputerowe modele wielotkankowe (heterogeniczne) ludzkiego ciała, takie jak „NMR Hershey”, wykorzystywane do obliczeń elektromagnetycznych, np. metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu. Takie modele są jednak stosunkowo kosztowne, a ponadto nie mają bezpośredniego odpowiednika w formie fantomów umożliwiających wykonanie pomiarów, co powoduje, że wyniki symulacji są trudne do weryfikacji eksperymentalnej. W artykule przedstawiono uproszczony model komputerowy odwzorowujący właściwości elektromagnetyczne ludzkiego ciała w zakresie fal decymetrowych, przeznaczony do symulacji komputerowych oraz pomiarów anten nasobnych. W odróżnieniu od modeli heterogenicznych, opracowany model homogeniczny jest wprawdzie mniej dokładnym odwzorowaniem ludzkiego ciała, ale jest łatwy do wykonania w formie fizycznej oraz zamodelowania w programach komputerowych.

EN

Due to the complexity of both geometry and electromagnetic properties of the human body, design and optimization of radio communication systems which operate in its proximity is a process involving advanced computer simulation and measurement techniques. It is particularly challenging for wearable antenna design as antenna parameters (such as radiation patterns) are strongly modified by the presence of human body. Numerous heterogeneous anthropomorphic phantoms are commercially available (e.g. broadly used “NMR Hershey”) for various simulation methods and software. Nevertheless, those models are expensive and do not have direct physical representations for empirical verification. In the paper a simplified model of human body for simulation and measurements of wearable antennas is presented. It is less accurate than heterogeneous models but it may be easily created in any computer electromagnetic simulation software. It can be also easily implemented as a phantom for measurement purposes.

6

A wearable microstrip rectangular patch antenna

Woźniak M., Durka A., Bugaj M., Przesmycki R., Nowosielski L., Wnuk M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 7

19-22

EN

A microstrip rectangular patch antenna for wearable applications is presented. The antenna is suitable for GSM 1800 operated at 1710-1785 MHz and 1805-1880 MHz. This suggested antenna is designed as a 101.3 mm wide, 159.172 mm long and 1.524 mm thick structure that is optimized for performance on the human body. The antenna was tested with a human user wearing it. As the result of the characteristics measurements made in the anechoic chamber, the S₁₁ parameter was shown to be -33 dB (-10 dB bandwidth: 34 MHz, center frequency: 1.79 GHz).

PL

W artykule przedstawiono nasobną mikropaskową antenę z prostokątnym elementem promieniującym. Zaprezentowano model anteny pracującej w paśmie GSM 1800 zoptymalizowany w celu uzyskania jak najlepszych właściwości w przypadku pracy w bliskości ciała człowieka. Artykuł zawiera ponadto wyniki pomiarów prototypu przedstawionej anteny w komorze bezechowej zarówno w wolnej przestrzeni jak i po umiejscowieniu jej na ciele człowieka.