Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AURA
AUTO MOTO SERWIS
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
GAZETA CUKROWNICZA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
ODZIEŻ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
Czasopisma
Czasopisma
Czasopisma
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH
Menu
Menu
Menu
Prenumerata
Prenumerata
Publikacje
Publikacje
Drukarnia
Drukarnia
Kolportaż
Kolportaż
Reklama
Reklama
O nas
O nas
ui-button
Twój Koszyk
Twój koszyk jest pusty.
Niezalogowany
Niezalogowany
Zaloguj się
Zarejestruj się
Reset hasła
Czasopismo
|
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
|
Rocznik 2020 - zeszyt 7
Patch antenna based on spiral split rings for bone implants
10.15199/48.2020.07.24
Rula Alrawashdeh
nr katalogowy: 126990
10.15199/48.2020.07.24
Streszczenie
In this paper, a patch antenna based on spiral split rings is proposed for bone implants in the 401-406 MHz Medical Device Radiocommunications Service (MedRadio) and 433-434 MHz Industrial, Scientific and Medical (ISM) bands. The antenna is small of only 7 mm in radius and 3 mm in thickness. It has obtained maximum gains of -36.8 and -35.6 dBi at 403 and 433 MHz, respectively in a simplified multilayer leg model. The antenna has a robust performance that is verified in simplified leg models of an adult and a child. It can communicate over a distance of longer than 12 m in an indoor environment. The antenna proposed in this paper is probably the smallest reported bone implantable antenna that works for the 401-406 MedRadio and 433-434 MHz ISM bands. The effect of the structure parameters on the antenna performance is investigated which provides guidelines for other designs inspired by such a structure
Abstract
W artykule zaprezentowano projekt anteny bazującej na spralnych pierścieniach. Antenę zaprojektowaniu do umieszczenia w implantach kości i możliwości zastosowania w zakresie 401-406 MHz (zakres do zastosowań medycznych) lub 433-434 MHz. Średnica anteny nie przekracza 7 mm a grubość 3 mm. Projekt anteny bazującej na spiralnych pierścieniach do zastosowań medycznych – implantów kości..
Słowa kluczowe
Bone implants
ISM
MedRadio
Spiral split ring
Keywords
implanty kości
antena
Bibliografia
[1] Ahmed A., Ur-Rehman M. and Abbasi Q. H., Miniature Implantable Antenna Design for Blood Glucose Monitoring, 2018 International Applied Computational Electromagnetics Society Symposium (ACES), Denver, CO, 2018, 1-2. [2] Lakshmi P. S., Swetha D. and Jyothirmai P. S., Non-Invasive Measurement of Stress Levels in Knee Implants, International Journal of Applied Engineering Research, 14 (2019), No. 1, 308-312. [3] Aleef T. A. and Biswas A., Design and Measurement of a Flexible Implantable Stripline-Fed Slot Antenna for Biomedical Applications, 2016 3rd International Conference on Electrical Engineering and Information Communication Technology (ICEEICT), Dhaka, 2016, 1-5. [4] Alrawashdeh R., Huang Y and Sajak A. A. B., A Flexible Loop Antenna for Biomedical Bone Implants, The 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2014), The Hague, 2014, 861-864. [5] Merli. F, Implantable Antennas for Biomedical Applications, Ph.D. dissertation, EPFL University, Lausanne, Switzerland, 2011. [6] Electromagnetic compatibility and Radio Spectrum Matters (ERM); Short Range Devices (SRD); Ultra Low Power Active Medical Implants (ULP-AMI) and Peripherals (ULP-AMI-P) operating in the frequency range 402 MHz to 405 MHz; Part 1 and Part 2, European Telecommunications Standards Institute (ETSI) Std. EN 301 839-1/2 V1.3.1, 2007. [Online]. Available: www.etsi.org [7] Electromagnetic compatibility and Radio Spectrum Matters (ERM); Short Range Devices (SRD); Ultra Low Power Active Medical Implants (ULP-AMI) and Peripherals (ULP-AMI-P) operating in the frequency range 401 MHz to 402 MHz and 405 MHz to 406 MHz; Part 1, European Telecommunications Standards Institute (ETSI) Std. EN 302 537-1 V1.3.1, 2007. [Online]. Available: www.etsi.org [8] 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. [9] IEEE Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields, 3 kHz to 300 GHz, IEEE Standard C95.1-2005, 2005. [10] Nikita K. S., Handbook of Biomedical Telemetry, Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, 2014. [11] Loktongbam P., and Laishram R., Performance and Design Analysis of an Implantable Antenna for Biotelemetry, International Journal of Scientific and Research Publications, 7 (2017), No. 6, 105-114. [12] Liu C., Guo Y-X. and Xiao S., A Review of Implantable Antennas for Wireless Biomedical Devices, Forum for Electromagnetic Research Methods and Application Technologies (FERMAT), 2015, 1-11. [13] Usman M., Alsaif H., M. Chughtai M., Asif S., Design of Compact Ultra-Wideband Monopole Semi-Circular Patch Antenna for 5G wireless communication networks, Przeglad Elektrotechniczny, 2019, No. 4, 223-226. [14] Miozzi C., Saggio G., Gruppioni E. and Marrocco G., Performance Comparison of Patch and Loop Antennas for the Wireless Power Transfer and Transcutaneous Telemetry in the 860–960 MHz Frequency Band, 2019 IEEE 16th International Conference on Wearable and Implantable Body Sensor Networks (BSN), Chicago, IL, USA, 2019, 1-4. [15] Mokhtar M., et al., Implantable Patch Antenna for Body Communication, 2018 2nd International Conference on Telematics and Future Generation Networks (TAFGEN), Kuching, 2018, 77-80. [16] Fan Y., Liu X., Li J. and Chang T., A Miniaturized Circularly- Polarized Antenna for In-Body Wireless Communications, Micromachines, 10 (2019), No. 70, pp.1-11. [17] Mahalakshmi N., and Thenmozhi A., Design of Hexagon Shape Bow-Tie Patch Antenna for Implantable Bio-Medical Applications, Alexandria Engineering Journal, 56 (2017), No. 2, 235-239, 2017. [18] P. Soontornpipit, Design of Implanted PIFA for Implantable Biotelemetry Locations: Chest and Abdomen, Procedia Computer Sciece, 86 (2016), 236-239. [19] Djellid A., Pichon L., Koulouridis S., and Bouttout F., Miniaturization of a PIFA Antenna for Biomedical Applications Using Artificial Neural Networks, Progress In Electromagnetics Research M, 70 (2018), 1–10. [20] Kiourti A., and Nikita K., Miniature Scalp-Implantable Antennas for Telemetry in the MICS and ISM Bands: Design, Safety Considerations and Link Budget Analysis, IEEE Transactions on Antennas Propagation, 60 (2012), No. 8, 3568-3575. [21] Basir A., et al., A Dual-Band Implantable Antenna with Wide- Band Characteristics at MICS and ISM Bands, Microwave and Optical Technology Letters, 60 (2018), No. 12, 2944-2949. [22] Mahalakshmi N., and Thenmozhi A., Design and Development of Dual-Spiral Antenna for Implantable Biomedical Application, Biomedical Research, 28 (2017), No. 12, 5237- 5240. 134 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 96 NR 7/2020 [23] Duran-Sindreu M., Naqui J., Paredes F., Bonache J., and Marti F., Electrically Small Resonators for Planar Metamaterial, Microwave Circuit and Antenna Design: A Comparative Analysis, Applied Sciences, 2 (2012), No. 4, 375-395. [24] Alrawashdeh R.S., Huang Y., Kod M., and Sajak A. A. B., A Broadband Flexible Implantable Loop Antenna with Complementary Split Ring Resonators, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 14 (2015), 1506-1509. [25] Zakavi P., Karmakar N. C., and Griggs I., "Wireless Orthopedic Pin for Bone Healing and Growth: Antenna Development, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 58 (2010), No. 12, 4069-4074. [26] Lodato R., and Marrocco G., Close Integration of a UHF-RFID Transponder Into a Limb Prosthesis for Tracking and Sensing, IEEE Sensors Journal, 16 (2016), No. 6, 1806-1813. [27] Khokle R. P., Esselle K. P., Heimlich M., and Bokor D., Design of a Miniaturized Bone Implantable Antenna for a Wireless Implant Monitoring Device, Loughborough Antennas and Propagation Conference (LAPC), Loughborough, 2017, 1-2. [28] Alrawashdeh R., Huang Y. and Cao. P, A Flexible Loop Antenna for Total Knee Replacement Implants in the MedRadio Band, 2013 Loughborough Antennas and Propagation Conference (LAPC), Loughborough, 2013, 225-228. [29] Andreuccetti D., Fossi R. and Petrucci C., 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. Accessed: Jan. 25, 2019. [Online]. Available: http://niremf.ifac.cnr.it/tissprop/ [30] Kiourti A., and Nikita K. S., Methodologies for Fast and Accurate Design of Implantable Antennas: Analysis and Comparison, 2013 7th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Gothenburg, 2013, 579-582. [31] Hayt W., and Buck J., Engineering Electromagnetics, USA, New York: McGraw Hill, 2012. [32] Ziolkowski R. W., and Erentok A., Metamaterial-Based Efficient Electrically Small Antennas, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 54 (2006), No. 7, 2113-2130. [33] M. Sadiku, Elements of Electromagnetics, USA, Oxford: Oxford University Press, 2007. [34] Papathanasopoulou V. A., Fotiadis D. I., and Massalas C. V., The Finite Element Method in the Quantification of the Loading Situation in the Human Femur, The Fifth International Workshop on Mathematical Methods in Scattering Theory and Biomedical Technology, 2002, 372-381. [35] Ha J.H., et al., Distribution of Lengths of the Normal Femur and Tibia in Korean Children from Three to Sixteen Years of Age, J Med Korean Sci, 18 (2003), No. 5, 715-721. [36] Huang Y., and Boyle K., Antennas from Theory to Practice, UK, Chichester: John Wiley & Sons Ltd, 2008 [37] Rodrigues A. O. et al., SAR Calculations in an Anatomically Realistic Model of the Head of Cellular Phone Users, The Fourth International Conference on Computation in Electromagnetics, Bournemouth, UK, 2002, 1-2. [38] Alrawashdeh R., "Path Loss Estimation for Bone Implantable Applications," Jordanian Journal of Computers and Infromation Technology (JJCIT), vol. 4, no. 2, pp. 94-101, Aug. 2018. [39] Symeonidis S. et al., Bone Fracture Monitoring Using Implanted Antennas in the Radius Tibia and Phalange Heterogeneous Bone Phantoms, Biomedical Physics and Engineering Express, 4 (2018), No. 4, 1-19.
Treść płatna
Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp -
zaloguj się
.
Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!
Publikacja
e-Publikacja (format pdf) - nr 49803 "Kontrola procesu produkcj..."
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
10.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-7
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
55.00 zł
Do koszyka
Prenumerata
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista
Produkt cyfrowy
Nowość
264.00 zł
Do koszyka
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - papierowa prenumerata roczna
336.00 zł brutto
311.11 zł netto
24.89 zł VAT
(stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - pakowanie i wysyłka
42.00 zł brutto
34.15 zł netto
7.85 zł VAT
(stawka VAT 23%)
378.00 zł
Do koszyka
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista
Szczegóły pakietu
Nazwa
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)
432.00 zł brutto
400.00 zł netto
32.00 zł VAT
(stawka VAT 8%)
432.00 zł
Do koszyka
Zeszyt
2020-7
Czasopisma
ATEST - OCHRONA PRACY
AURA
AUTO MOTO SERWIS
CHEMIK
CHŁODNICTWO
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA
DOZÓR TECHNICZNY
ELEKTROINSTALATOR
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA
GAZETA CUKROWNICZA
GAZ, WODA I TECHNIKA SANITARNA
GOSPODARKA MIĘSNA
GOSPODARKA WODNA
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE
INŻYNIERIA MATERIAŁOWA
MASZYNY, TECHNOLOGIE, MATERIAŁY - TECHNIKA ZAGRANICZNA
MATERIAŁY BUDOWLANE
OCHRONA PRZECIWPOŻAROWA
OCHRONA PRZED KOROZJĄ
ODZIEŻ
OPAKOWANIE
PACKAGING REVIEW
POLISH TECHNICAL REVIEW
PROBLEMY JAKOŚCI
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
PRZEGLĄD GASTRONOMICZNY
PRZEGLĄD GEODEZYJNY
PRZEGLĄD MECHANICZNY
PRZEGLĄD PAPIERNICZY
PRZEGLĄD PIEKARSKI I CUKIERNICZY
PRZEGLĄD TECHNICZNY. GAZETA INŻYNIERSKA
PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY - WIADOMOŚCI TELEKOMUNIKACYJNE
PRZEGLĄD WŁÓKIENNICZY - WŁÓKNO, ODZIEŻ, SKÓRA
PRZEGLĄD ZBOŻOWO-MŁYNARSKI
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
PRZEMYSŁ FERMENTACYJNY I OWOCOWO-WARZYWNY
PRZEMYSŁ SPOŻYWCZY
RUDY I METALE NIEŻELAZNE
SZKŁO I CERAMIKA
TECHNOLOGIA I AUTOMATYZACJA MONTAŻU
WIADOMOŚCI ELEKTROTECHNICZNE
WOKÓŁ PŁYTEK CERAMICZNYCH