캡슐 내시경의 외부 수신기용 UWB 안테나 설계 = Design of UWB Antenna for the External Receiver of Capsule Endoscopy

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 캡슐 내시경의 무선통신이 이루어지기 위한 환경 연구와 더불어 그에 적합한 수신 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 인체와 같은 multi-loss layer환경에서 전파 손실을 최소화 하고 magnetic field를 이용하기 위해 루프 안테나로 설계했다. 주파수 대역은 인체 내 전파 손실을 고려하여 $400\~500$ MHz이고 FCC 규정에 따라 인체 각각의 조직에 대한 유전율과 도전율을 추출했다. 이를 하나의 등가 모델로 설정하고 그에 따른 유전율과 도전율을 계산해서 인체를 대신할 수 있는 수용액을 제조하였다. 전파 손실이 심한 인체 내에서 캡슐이 이동함에 따라 수신 레벨이 급격히 감소하기 때문에 배열 안테나가 요구된다. 1 mW의 신호를 송신하는 송신 안테나 위치에 상관없이 배열 안테나의 신호 레벨은 평균 -60 dBm 정도로 충분한 신호 검출이 가능한 것을 확인했다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to accomplish a wireless communication of capsule endoscopy, an environment study in the human body and receiving antenna design have been performed. The proposed antenna is the loop antenna designed to minimize the propagation loss in multi-loss layer such as the human body and utilize the magnetic field. Considering the propagation loss in the human body, the frequency range is from 400 MHz to 500 MHz. Acorrrding to the FCC regulations, the permittivity and conductivity for each human tissue were extracted. We set up an equivalent model and make an aqueous solution which is replaced with the human body. Due to movement of capsule in the human body which propagation loss is extremly severe, an array antenna is required. Irrespective of the location of transmission antenna transmitting a signal of 1 mW, we confirme what it is possible for the enough signal detection as the average signal level of array antenna is -60 dBm.

참고문헌 (Reference)

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