Diseño de una antena multimodo sobre substrato textil para aplicaciones corporales

Abstract

El objetivo principal del presente trabajo es el diseño de una antena sobre substrato textil que presente comportamiento multimodo operando a 2.45 GHz bajo el estándar Zigbee. La antena proporcionará comportamiento MIMO gracias a la excitación simultánea de varios modos de radiación con diagramas ortogonales, y será adecuada para aplicaciones corporales. El substrato textil empleado será un tejido 100% algodón de características electromagnéticas desconocidas inicialmente. De aquí deriva otro de los objetivos principales del presente proyecto, que es la caracterización del textil empleado como substrato de la antena. Con el fin de determinar las propiedades dieléctricas del material textil se estudiarán distintas técnicas de caracterización. El empleo de un substrato dieléctrico textil dotará a la antena de la flexibilidad necesaria para ser empleada en redes de sensores que trabajen en entornos de área corporal.A textile antenna designed for Zigbee Wireless Body Area Network (WBAN) is presented. The antenna is based on a capacitive loaded metallic circular ring that exhibits multimode characteristic at 2.4 GHz. The multimode behaviour is obtained using four feeding ports excited with specific phase configurations. The proposed antenna can be easily integrated into clothing due to its thickness and flexibility. Furthermore, its multimode behaviour helps to reduce the attenuation originated by NLOS (Non Line of Sight) environments and multipath propagation. The performance of the multimode antenna is similar to a MIMO system, but using a single antenna, so the space necessary in human body is minimized. For this reason, the multimode antenna is the best solution for WBAN applications.