Diseño de antenas UWB directivas y tamaño compacto para aplicaciones médicas operando en el entorno corporal

Abstract

[ES] El objetivo de este TFM es diseñar antenas directivas y de tamaño compacto que faciliten la penetración de las ondas electromagnética en el interior del cuerpo humano para aplicaciones médicas. Se explorará la posibilidad de emplear pequeñas hélices diseñadas operando a frecuencias por encima de 3 GHz. Las hélices presentan buena directividad y buen ancho de banda, por lo que son candidatas perfectas para este tipo de aplicaciones. Con el objetivo de facilitar la penetración en el cuerpo de las ondas emitidas por la antena, la antena se sumergirá en un fluido, o se empleará algún gel de transición de alta permitividad que minimice las reflexiones que se producen en la piel. Se realizarán simulaciones de la antena y del escenario corporal empleando el software de simulación electromagnética CST, y se realizará un estudio de diferentes geles y fluidos de transición que colocados entre la antena y la piel permitan aumentar la profundidad de penetración de la ondas.

[EN] The objective of this project is to design directive and compact size antennas that facilitate the penetration of electromagnetic waves inside the human body for medical applications. The possibility of using small helixes operating at frequencies above 3 GHz will be explored. The helixes have good directivity and good bandwidth, so they are perfect candidates for this type of applications. In order to facilitate the penetration into the body of the waves emitted by the antenna, the antenna will be submerged in a fluid, or a high-permittivity transitional gel will be used to minimize the reflections that occur in the skin. Simulations of the antenna and the body scenario will be performed using the CST electromagnetic simulation software, and a study will be made with different gels and transition fluids placed between the antenna and the skin, to increase the penetration depth of the waves.