Wearable MIMO Antenna for Health Monitoring Applications

Abstract

Зростаюча потреба в гаджетах для моніторингу здоров’я, які можна носити, призвела до розробки кращої технології антени для надійного бездротового зв’язку в невеликих конструкціях, які можна носити. У цьому документі представлено новий спосіб створення носимої антени з кількома входами та кількома виходами (MIMO) спеціально для моніторингу здоров’я. Працюючи на частоті нижче 6 ГГц, ця антена забезпечує швидку передачу даних і ефективний зв’язок між носимими пристроями та системами охорони здоров’я. Вибір полімолочної кислоти (PLA) як матеріалу підкладки дає кілька переваг для носіїв. PLA може похвалитися надзвичайною гнучкістю, спрощує процес виготовлення та забезпечує сумісність із форм-фактором носимих пристроїв. Конструкція антени передбачає ретельні кроки, такі як підготовка смоли, екструзія та обробка поверхні для досягнення бажаних розмірів і оптимізації її продуктивності. Унікальність цієї роботи полягає в розробці антени меншого розміру (29 x 19 мм2) для покращення прийому сигналу з ізоляцією – 45 дБ між антенами та забезпечення надійного бездротового зв’язку. Завдяки ретельному тестуванню та конструюванню моделі конструкція антени була вдосконалена шляхом включення додаткових компонентів антени для покращення якості сигналу, пом’якшення проблем і оптимізації загальної продуктивності системи.

The increasing need for wearable health monitoring gadgets has led to the development of better antenna technology for reliable wireless communication in small, wearable designs. This paper introduces a new way to create a wearable Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) antenna specifically for health monitoring. Working at the sub 6 GHz frequency, this antenna allows fast data transfer and effective communication between wearable devices and healthcare systems. The selection of polylactic acid (PLA) as the substrate material offers several advantages for wearable applications. PLA boasts superior flexibility, simplifies the fabrication process, and ensures compatibility with the form factor of wearable devices. The antenna’s construction involves meticulous steps like resin preparation, extrusion, and surface treatments to achieve the desired dimensions and optimize its performance. The uniqueness of this work lies in of developing a smaller-sized (29x19mm2) antenna to improve signal reception with -45 dB isolation between the antennas and ensure dependable wireless communication. Through meticulous testing and model construction, the antenna design is refined by incorporating additional antenna components to enhance signal quality, mitigate issues, and optimize overall system performance.