ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı ve In-Vitro Ölçümü

Mustafa Hikmet Bilgehan Uçar; Erdem Uras

doi:10.19113/sdufbed.90763

ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı ve In-Vitro Ölçümü

Abstract

Bu çalışmada, ISM-bandı (Industrial, Scientific and Medical $2.4-2.48GHz$) tıbbi telemetri uygulamaları için fare derisi içerisinde çalışan yeni bir ekit mikroşerit anten tasarımı sunulmaktadır. Arşimet spiral elemanını temel alan anten tasarımında ışıma elemanı, toprak (GP) destekli dielektrik (Rogers RO3210, $\varepsilon_r=10.2$) tabaka üzerine yerleştirilmiştir. Önerilen mikroşerit ekit anten tasarımının sayısal modellenmesi ve analizi elektriksel olarak fare derisi özelliklerine sahip ortamda (cole-cole modeli, $\varepsilon_f(\omega)$, $\rho=$ 1050 $kg/m^{3}$) gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, ekit anten yapısına ait sayısal analiz ve fare derisi taklit sıvısı içerisindeki ölçüm sonuçlarına yer verilmektedir. Benzerleriyle kıyaslandığında oldukça küçük boyutlu ($ r $=6 mm) önerilen anten tasarımına ait benzetim ve ölçüm sonuçlarının oldukça uyumlu olduğu gözlemlenmektedir. Ekit anten tasarımına ait sayısal analizler CST Microwave benzetim programı ile elde edilmiştir.

Keywords

Mikroşerit antenler,İmplant anten; ISM-bandı; Deri taklit sıvısı; Biyotelemetri

References

[1] Hall, P. S., Hao, Y. 2012. Antennas and Propagation for Body-Centric Wireless Communications. 2nd, edition. Artech House, 410s.
[2] Singh, K. 2005. Biotelemetry: Could Technological Developments Assist Healthcare in Rural India, Rural and Remote Health Journal, 234(2005), 1-6.
[3] Topsakal, E. 2009. Antennas for Medical Applications: Ongoing Research and Future Challenges, International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA), 14-18 September, Torino, 890-893.
[4] Medical Implant Communication Service (MICS) Federal Register. Rules and Regulations 1999, 64.240: 69926 69934.
[5] European Radiocommunications Commission (ERC) Recommendation 70-03 relating to the use of short range devices. Conf. Eur. Postal. Telecomm. Admin. 1997, CEPT/ERC 70-03, Annex 12.
[6] Soontornpipit, P., Furse, C.M., Chung, Y.C. 2004. Design of Implantable Microstrip Antenna for Communication with Medical Implants. IEEE Trans. Microw. Theory Tech., 52(2004), 1944-1951.
[7] Karacolak, T., Hood, A. Z., Topsakal, E. 2008. Design of a Dual-Band Implantable Antenna and Development of Skin Mimicking Gels for Continuous Glucose Monitoring, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 56(2008), 1001-1008.
[8] Karacolak, T., Cooper, R., Topsakal, E. 2009. Electrical Properties of Rat Skin and Design of Implantable Antennas for MedicalWireless Telemetry. IEEE Transactıons On Antennas And Propagatıon, 57(2009), 2806-2812.

[9] Huang, F., Lee, C., Chang, C., Chen, L., Yo, T., Luo, C. 2011. Rectenna Application of Miniaturized Implantable Antenna Design for Triple-Band Biotelemetry Communication, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 59(2011), 2646-2653.
[10] Liu, C., Guo, Y., Xiao, S. 2012. Compact Dual-Band Antenna for Implantable Devices, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 11(2012), 1508-1511.
[11] Xu, L., Guo, Y., Wu, W. 2013. Dual-Band Implantable Antenna With Open-End Slots on Ground, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 11(2013), 1564-1567.
[12] Alrawashdeh, R., Huang Y., Cao, P. 2013. Flexible Meandered Loop Antenna for Implants in Medradio And ISM Bands. Electronics Letters, 49(2013), 1515-1517.
[13] Kiourti, A., Psathas, K. A., Costa J. R., Fernandes C. A., Konstantina, S. N. 2013. Dual-Band Implantable Antennasfor Medical Telemetry: A Fast Design Methodology and Validation for Intra-Cranial Pressure Monitoring. Progress In Electromagnetics Research, 141(2013), 161-283.
[14] Duan, Z., Guo, Y., Je, M., Kwong, D. 2014. Design and in Vitro Test of a Differentially Fed Dual-Band Implantable Antenna Operating at MICS and ISM Bands, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 62(2014), 2430-2439.
[15] Liu, C., Guo, Y., Jegadeesan, R., Xiao, S. 2015. In Vivo Testing of Circularly Polarized Implantable Antennas in Rats, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 14(2015), 783-786.
[16] Kumar, A. S., Shanmuganantham, T. 2015. Analysis and Design of Implantable Z-Monopole Antennas at 2.45 Ghz ISM Band for Biomedical Applications, Microwave and Optical Technology Letters, 57(2015), 468-473.
[17] Tseng, C., Chang, S., Chang, P., Chen, W., Lin, J., Hsu, C. 2015. An Implanted Antenna Design for Biomedical Applications Operating in MICS and ISM Bands, Microwave Conference (APMC), 6-9 December, Asia-Pacific, 1-3.
[18] Islam, N. A., Abrar, A. T., Arafat, U., Islam, A. J., Hoque, R. 2015. Design and Performance Measurement of an In-Body Implantable Miniaturized Slot Dipole Rectangular Patch Antenna for Biomedical Applications, 2015 International Conference on Advances in Electrical Engineering (ICAEE), 17-19 December, Dhaka, 59-63.
[19] Kumar, S. A., Shanmuganantham, T., Sasikala, G. 2015. Design and Development of Implantable CPW Fed Monopole U Slot Antenna at 2.45 GHz ISM Band for Biomedical Applications, Microwave and Optical Technology Letters, 57(2015), 1604-1608.
[20] Gani, I., Yoo, H. 2016. Multi-Band Antenna System for Skin Implant, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 26(2016), 294-296.
[21] Surapan, S., Kawdungta, S., Yang, H., Wu, C. 2016. Design of Dual Band Implantable Antenna for Biomedical Applications, 2016 13th International Conference on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), 28 June - 1 July, Chiang Mai, 1-4.
[22] Tirkey, S. R., Jha, N., Pandesswari, R., Raghavan, S. 2016. Design of Flexible Meandered Loop Antennas Loaded with CSRR and SRR for Implantable, 2016 International Conference on Wireless Communications, Signal Processing and Networking (WiSPNET), 23-25 March, Chennai, 1595-1598.
[23] Cho, Y., Yoo, H. 2016. Miniaturised Dual-Band Implantable Antenna for Wireless Biotelemetry, Electronics Letters, 52(2016), 1005-1007.
[24] Sondas, A., Ucar, M.H.B. 2016. An Implantable Microstrip Antenna Design for MICS-band Biomedical Applications, Turk J. Elec. Eng. and Comp. Sci., 24(2016), 2267-2273.
[25] Karacolak, T., Cooper, R., Butler, J., Fisher, S., Topsakal, E. 2010. In Vivo Verification of Implantable Antennas Using Rats as Model Animals, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 9(2010), 334-337.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

-

Authors

Mustafa Hikmet Bilgehan Uçar

Erdem Uras This is me

Publication Date

August 15, 2018

Submission Date

May 4, 2017

Acceptance Date

-

Published in Issue

Year 2018 Volume: 22 Number: 2

DOI

https://doi.org/10.19113/sdufbed.90763

IZ

https://izlik.org/JA36BH88RE

Cite

RIS / Bibtex

APA

Uçar, M. H. B., & Uras, E. (2018). ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı ve In-Vitro Ölçümü. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22(2), 695-702. https://doi.org/10.19113/sdufbed.90763

AMA

1.Uçar MHB, Uras E. ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı ve In-Vitro Ölçümü. J. Nat. Appl. Sci. 2018;22(2):695-702. doi:10.19113/sdufbed.90763

Chicago

Uçar, Mustafa Hikmet Bilgehan, and Erdem Uras. 2018. “ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları Için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı Ve In-Vitro Ölçümü”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22 (2): 695-702. https://doi.org/10.19113/sdufbed.90763.

EndNote

Uçar MHB, Uras E (August 1, 2018) ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı ve In-Vitro Ölçümü. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22 2 695–702.

IEEE

[1]M. H. B. Uçar and E. Uras, “ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı ve In-Vitro Ölçümü”, J. Nat. Appl. Sci., vol. 22, no. 2, pp. 695–702, Aug. 2018, doi: 10.19113/sdufbed.90763.

ISNAD

Uçar, Mustafa Hikmet Bilgehan - Uras, Erdem. “ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları Için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı Ve In-Vitro Ölçümü”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 22/2 (August 1, 2018): 695-702. https://doi.org/10.19113/sdufbed.90763.

JAMA

1.Uçar MHB, Uras E. ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı ve In-Vitro Ölçümü. J. Nat. Appl. Sci. 2018;22:695–702.

MLA

Uçar, Mustafa Hikmet Bilgehan, and Erdem Uras. “ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları Için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı Ve In-Vitro Ölçümü”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol. 22, no. 2, Aug. 2018, pp. 695-02, doi:10.19113/sdufbed.90763.

Vancouver

1.Mustafa Hikmet Bilgehan Uçar, Erdem Uras. ISM-Bandı Tıbbi Telemetri Uygulamaları için Fare Derisi Ekit Mikroşerit Spiral Anten Tasarımı ve In-Vitro Ölçümü. J. Nat. Appl. Sci. 2018 Aug. 1;22(2):695-702. doi:10.19113/sdufbed.90763

Cited By

Bandwidth Enhancement of a D-Crescent-Shaped Monopole Patch Antenna for Wireless Applications

Mühendislik Bilimleri ve Araştırmaları Dergisi

https://doi.org/10.46387/bjesr.1443866