Tekstilne valovodne antene za aplikacije u blizini ljudskog tijela

diplomski rad

• Naslov (engleski): Textile waveguide antennas for body-centric applications
• Autor: Davorin Mikulić
• Mentor: Zvonimir Šipuš (mentor)
• Član povjerenstva: Zvonimir Šipuš (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Marko Bosiljevac (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Josip Lončar (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet elektrotehnike i računarstva; Zagreb
• Datum i država obrane: 2023-07-06, Hrvatska

Sažetak

Ovaj diplomski rad predstavlja detaljnu analizu dizajna i eksperimentalne karakterizacije predloženih tekstilnih valovodnih antena s prorezima, posebno prilagođenima za ugradnju u odjeću. Zbog povećanog interesa za sensorske i komunikacijske sustave koji rade u blizini ljudskog tijela, postoji potreba za antenama koje su kompaktne, prenosive, fleksibilne i mogu se lako integrirati u odjeću. Cilj istraživanja je zadovoljiti tehničke zahtjeve, sigurnosne regulative, estetske standarde i funkcionalne zahtjeve nosivih tekstilnih antena. Rad obuhvaća i dizajn različitih struktura napajanja, odnosno prijelaze s konvencionalnih koaksijalnih linija na valovode koji su pogodni za integraciju s predloženim nosivim tekstilnim valovodnim antenama. Kako bi se predložene antene detaljno eksperimentalno karakterizirale izrađeno je osam prototipa kojima su izmjerena elektromagnetska i radijacijska svojstva. Istraživanje diskutira različite načine rada i primjene za predložene antene, uključujući komunikaciju u komunikacijskim kanalima izvan, na i u tijelu, a pritom uzimajući u obzir propagaciju elektromagnetskog vala, regulative za izloženost elektromagnetskim poljima i izazove praktične primjene. Koristeći vodljive tekstile kao temeljni materijal za izradu predloženih antena i konvencionalne tehnike šivanja, predložene tekstilne valovodne antene s prorezima nude robusno rješenje koje je jednostavno za integriraciju u različite odjevne predmete poput pametnih uniformi, sigurnosnih prsluka i remena. Rezultati i zaključci dobiveni u ovoj studiji pružaju osnovu za daljnju optimizaciju i razvoj nosivih antena, tako doprinoseći napretku bežične povezanosti i poboljšanju kvalitete života u različitim područjima.

Sažetak (engleski)

This master thesis presents an in-depth investigation into the design and experimental characterization of the proposed textile slotted waveguide antenna arrays specifically tailored for wearable applications. With the growing interest in body-centric sensor and communication systems, there is a need for antennas that are compact, portable, flexible, and seamlessly integrable into clothing. The objective of this research is to address the technical requirements, safety regulations, aesthetic standards, and functional demands of wearable antennas. The study explores various feeding structures and coax-to-waveguide transitions suitable for realizing textile wearable antennas. Eight experimental prototypes are manufactured and extensively characterized to evaluate their electromagnetic properties and radiation efficiency. The research encompasses different operational modes, including off-body, on-body, and in-body scenarios, taking into account factors such as electromagnetic wave propagation, electromagnetic field exposure limits, and practical implementation challenges. By utilizing conductive fabric and sewing manufacturing techniques, the proposed textile slotted waveguide antennas offer a lightweight and robust solution that can be seamlessly integrated into clothing articles such as smart uniforms, safety vests, and other wearable devices. The findings and insights gained from this thesis provide a valuable foundation for further optimization and development of wearable antennas, contributing to the advancement of wireless connectivity and improving the quality of life in various domains.

• Ključne riječi: nosive antene; tekstilne antene; valovodne antene s prorezima; prijelaz s koaksijalne linije na valovod; vodljivi tekstil
• Ključne riječi (engleski): wearable antennas; textile antennas; slotted waveguide antennas; waveguide to coax transitions; conductive textile
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:866960
• Studijski program: Naziv: Informacijska i komunikacijska tehnologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka informacijske i komunikacijske tehnologije (mag. ing. inf. et comm. techn.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Zatvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2023-10-11 09:50:24