Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 7

A wearable finger-ring antenna for smart-home Internet of Things

Poręczna antena pierścieniowa do inteligentnego Internetu rzeczy w domu

10.15199/48.2024.07.50

Rula ALRAWASHDEH

nr katalogowy: 149551
10.15199/48.2024.07.50

Streszczenie

In this paper, a wearable finger-ring loop antenna is proposed. The antenna is conformal to the finger and fashionable at the same time. The antenna obtained a broad-10 dB bandwidth covering multiple frequency bands which are TD-LTE (B-TrunC) (1.447–1.467 GHz), ISM (902-928 MHz, (2.4-2.5 GHz) LTE42/43 (3.4–3.8 GHz), WiMAX (3.3–3.8 GHz), 5G band n78 (3.4–3.8 GHz). The antenna has obtained gain values of up to - 16.1 dBi at 2.45 GHz and robust performance with an up to 3 mm spacing from the finger. In addition, the antenna can work over a distance of onger than 8.6 m indoor which is satisfactory for smart-home IoT applications.

Abstract

W tym artykule zaproponowano antenę pętlową na palec do noszenia. Antena jest dopasowana do palca i jednocześnie modna. Antena uzyskała szerokie pasmo 10 dB obejmujące wiele pasm częstotliwości, takich jak TD-LTE (B-TrunC) (1,447-1,467 GHz), ISM (902-928 MHz, (2,4-2,5 GHz) LTE42/43 (3,4-3,8 GHz), WiMAX (3,3-3,8 GHz), pasmo 5G n78 (3,4-3,8 GHz). Antena uzyskała wartości zysku do - 16 dBi przy 2,45 GHz i solidną wydajność przy odległości do 3 mm od palca. Ponadto antena może pracować na odległość większą niż 8,6 m wewnątrz pomieszczeń, co jest zadowalające dla aplikacji IoT inteligentnego domu.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Sabban, A. Wearable Circular Polarized Antennas for Health Care, 5G, Energy Harvesting, Systems, Electronics, 11(2022), No. 3, 1-27. and IoT
[2] Tanasov N.T., Atanasova GL., Angelova B., Paunov M., Gurmanova M., Kouzmanova M., Wearable Antennas for Sensor Networks and IoT Applications: Evaluation of SAR and Biological Effects, Sensors (Basel), 22 (2022), No.14, 1-19.
[3] Obeidat, A. Alabdullah, E. Elkhazmi, W. Suhaib, O. Obeidat, M. Alkhambashi, M. Mosleh, N. Ali, Y. Dama, Z. Abidin, R. Abd Alhameed, P. Excell, Indoor environment propagation review, Computer Science Review, 37 (2020), 1-22.
[4] Ahmad S., and Aamer Shahzad M., A Compact Size ISM Band Wearable Flexible Antenna for IoT Smart Watch Applications, 2021 1st International Conference on Microwave, Antennas & Circuits (ICMAC), Islamabad, Pakistan, (2021), 1 4.
[5] Shahzad, M.A., Paracha, K.N.; Naseer, S., Ahmad, S., Malik, M., Farhan, M., Ghaffar, A., Hussien, M., Sharif, A.B., An Artificial Magnetic Conductor-Backed Compact Wearable Antenna for Smart Watch IoT Applications. Electronics, 10 (2021), 1-26.
[6] Zhen Y.,Guodong Z., Xiaoying R., Ruirong N., Runzhi S., Ziheng L.,and Zewei L., Wearable Portable Flexible Antenna covering 4G, 5G, WLAN, GPS Applications, Wireless Communications and Mobile Computing, (2023), 1-11.
[7] H. Goto and H. Iwasaki, "A finger-ring UWB monopole antenna for BAN and PAN," 2010 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium, Toronto, ON, Canada, 2010, pp. 1-4
[8] Farooq W., Ur-Rehman M., Abbassi Q. H., Xiaodong Y., Qaraqe K., Design of a Finger Ring antenna for wireless sensor networks, 2016 10th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Davos, (2016), 1-4.
[9] Shuai M., and Sagor M.H., Wearable Finger Ring Antenna Array for 5G/mmWave Applications, 2019 IEEE International Conference on Telecommunications and Photonics (ICTP), Dhaka, Bangladesh, (2019), 1-3.
[10] D. Andreuccetti, R. Fossi, C. Petrucci, “Calculation of the dielectric properties of body tissues in the frequency range 10 Hz - 100 GHz,” Institute for Applied Physics, Italian National Research Council, Florence, Italy, 1997.
[11] "CST-Computer Simulation Technology", 2023,
[online] Available: http://www.CST.com.
[12] https://www.toppr.com/ask/question/a-wire-is-bent-in-the-form of-a-circular/. Accessed: 24/12/2023.
[13] M. Sadiku, J. Buck, Elements of electromagnetics, London: Mcgraw hill higher education, 2012.
[14] Altarawneh A., and Alrawashdeh R., A Multilayer Implantable Patch Antenna Based on Spiral Split Rings, 2022 International Workshop on Antenna Technology (iWAT), Dublin, Ireland, (2022), 37-40.
[15] Nagarani M., Bharathi A., "High Gain Top Loaded Helical Antenna," 2022 IEEE 19th India Council International Conference (INDICON), Kochi, India, (2022), 1-6.
[16] IEEE Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields, 3 kHz to 300 GHz, IEEE Standard C95.1-1999, 1999.
[17] Alrawashdeh R., Patch Antenna Based on Spiral Split Rings for Bone Implants, Przeglad Elektrotechniczny, R. 96 (2019), No. 7/2020, 129-134.
[18] Galappaththige D., Rezaeif F. , Tellambura C., Herath S., Link Budget Analysis for Backscatter-Based Passive IoT, IEEE Access, (2022), 1-33.
[19] Horie H., and Iwasaki H., Wearable Finger Ring Type Antenna Made of Fabric Cloth for BAN Use at UHF and ISM Bands, 2013 IEEE MTT-S International Microwave Workshop Series on RF and Wireless Technologies for Biomedical and Healthcare Applications (IMWS-BIO), Singapore, (2013), 1-3.
[20] Rabhi R.,Gharsallah A.,Ramhi. O., A miniaturized Wearable Finger-Ring Antenna for Medical Sensing at 2.45 GHz ISM Band
[21] Syrytsin I., Zhang S., and Pedersen G. F, Finger Ring Phased Antenna Array for 5G IoT and Sensor Networks at 28 GHz, 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018), London, UK, (2018),1-4.
[22] Mantash M.,Denidni T.A., Finger-Worn End-Fire Antenna for MM-Wave Applications, Wiley, (2017), 2591-2593.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-7 , nr katalogowy 149551 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-7 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2024-7

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma