Antena direccional UWB para detección de cáncer de mama
DOI:
https://doi.org/10.5935/jetia.v9i41.860Resumen
Se presenta una antena de banda ultraancha (UWB) simple y compacta. La antena propuesta se fabrica sobre una placa de circuito impreso FR4 de apertura rectangular. Se presentan dos modelos de la antena propuesta y la diferencia entre los dos modelos es la adición de un plano de tierra adicional, agregado para obtener un patrón de radiación unidireccional. La antena consta de dos planos de tierra, uno que sirve como reflector y un trozo de excitación en forma de T. Se obtienen las características fundamentales de la antena como ancho de banda de impedancia, pérdida de retorno y patrón de radiación. La antena está diseñada, optimizada y medida con éxito. El resultado muestra que la antena propuesta alcanza un ancho de banda de impedancia de 4.2-10GHz con una pérdida de retorno superior a 10dB, excepto en la banda de 5.8-6.4GHz y 10-10.6GHz. En general, la impedancia de entrada no coincide bien con las frecuencias más bajas de 3,1-4 GHz, tanto en la simulación como en los resultados medidos. La medida del patrón de radiación se realiza en la cámara anecoica a frecuencias de 3GHz, 4GHz, 5GHz y 6GHz. La antena diseñada tiene una estructura simple y un tamaño compacto de 13 × 23 mm2.
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Referencias
R. G. Blanks et al., “Effect of NHS breast screening programme on mortality from breast cancer in England and Wales, 1990-1998: Comparison of observed with predicted mortality”, British Medical Journal, 321(7262), pp. 665 - 669, 2000, doi: 10.1136/bmj.321.7262.665
Canadian Breast Cancer Foundation, “Earlier Detection and Diagnosis of Breast Cancer: Recommendations and Scientific Review”,[Online] Available at: www.cbcf.org/central/AboutBreastHealth/EarlyDetection/Mammography/Pages/Benefits-and-limitations.aspx [Accessed 3 October 2022].
Federal Communications Commission (FCC), “First Report and Order” 02 - 48 , 2002 s.l.: s.n.
X. Qing & Z. N. Chen, “Compact Coplanar Waveguide fed Ultra-wideband Monopole-like Slot Antenna”, IET Microwaves, Antennas and Propagation, 3(5), pp. 889 - 898, 2009, doi: 10.1049/iet-map.2008.0075.
J. Y. Sze & K. L. Wong, “Bandwidth Enhancement of a Microstrip line-feed printed wide-slot Antenna”, IEEE Trans. Antennas and Propagation, 49(7), pp. 1020 - 1024, 2001, doi: 10.1109/8.933480.
F. Zhu et al., “Low Profile Directional Ultra-wideband Antenna for See-Through-Wall Imaging Applications”, Progress in Electromagnetics Research, Volume 121, pp. 124 - 129, 2011, doi: 10.2528/PIER11080907
A. Elsherbini & K. Sarabandi, “Directive Coupled Sectorial Loops Antenna for Ultra-wideband Applications”, IEEE Antennas Wireless Propagation Letters, Volume 8, pp. 576 - 579, 2009, doi: 10.1109/LAWP.2009.2020444.
B. Allen et al., “Ultra-wideband Antenna and Propagation for Communications, Radar and Imaging”, In: New Jersey: Wiley Press, pp. 134 - 135, 2007, doi: 10.1002/0470056843.
A. M. Abbosh et al, “A Planar UWB Antenna with Signal Rejection Capability in the 4-6GHz band”, IEEE Microwave and Wireless Components Letter, 16(5), pp. 278 - 280, 2006, doi: 10.1109/LMWC.2006.873500.
Y. Lin & K. Hung, “Compact Ultra wideband Rectangular Aperture and Band-Notched Designs”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 54(11), pp. 3075 - 3077, 2006, doi: 10.1109/TAP.2006.883982.
X. Qing & Z. N Chen, “A Miniaturized Directional UWB Antenna”, IEEE International Symposium on Antennas and Propagation, pp. 1470 - 1473, 2011, doi: 10.1109/APS.2011.5996572.
S. C. Hagness, A. Taflove & J. E. Bridges, “Three-Dimensional FDTD Analysis of a Pulsed Microwave Confocal System for Breast Cancer Detection: Design of an Antenna-Array Element”, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 47(5), pp. 783 - 791, 1999, doi: 10.1109/8.774131.
I. Y. Immoreev, “Practical Applications of UWB Technology”, IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine, 25(2), pp.36-42, 2010, doi: 10.1109/MAES.2010.5442175.
H. M. Jafari et al, “Ultra-wideband Radar Imaging System for Bio-medical Applications”, Journal of Vacuum Science and Technology, 24(3), pp. 752 - 757, 2006, doi: 10.1116/1.2194028.
J. Liang, “Antenna Study and Design for Ultra-wideband Communication Applications”, "PHD Thesis, 9-10", 2006, London: Department of Electronic Engineering, Queen Mary University.
P. Li, J. Liang & X. Chen, “Study of Printed Elliptical/Circular slot Antennas for Ultra-wideband Applications”, IEEE Transaction on Antennas Propagation, 54(6), pp. 1670- 1675, 2006, doi: 10.1109/TAP.2006.875499.
Z. N. Chen et al, “Planar Antennas”, IEEE Microwave Magazine, 7(6), pp. 63 - 73, 2006, doi: 10.1109/MW-M.2006.250315.
X. Qing, Z. N. Chen & M. Y. W. Chia, “UWB Characteristics of Disc-cone Antenna”, IEEE Proceedings on International Workshop of Antenna Technology, pp. 97 - 100, 2005, doi: 10.1109/IWAT.2005.1461013.
Y. Ranga et al., “Increasing the Gain of a Semicircular Slot UWB Antenna Using an FSS Reflector”, IEEE conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications, pp. 478-481, 2012, doi: 10.1109/APWC.2012.6324954.
A. J. Surowiec, S. S. Stuchly, J. R. Barr & A. Swarup, “Dielectric Properties of Breast Carcinoma and Surrounding Tissues”, IEEE Transaction Biomedical Engineering, 35(4), pp. 257 - 263, 1988, doi: 10.1109/10.1374.
S. Ullah et al., “Applications of UWB Technology”, The 5th annual International New Exploratory Technologies Conference, pp. 225 - 232, 2010.
