A Study on Antenna Characteristics for Efficiently Detecting Human Sign

효율적인 인체신호 검출을 위한 안테나 특성 연구

In this paper, We describe antenna characteristics for efficiently detecting human signs using small, planar and low power antenna. Then we can measure biological signals including respiration, heart rate, blood pressure, and blood sugar, using UWB (Ultra Wide Band) pulses, while does not contact the human body. The antenna need stable and wideband impedance characteristic, because it use gaussian pulse signal. Usually it has trade-off between wideband impedance and gain. But we don't considered array type antennas because we want to need small size. Generally the antennas that classified as frequency independent satisfy our requirements. Frequency independent antennas include spiral, log-periodic, sinuous, and etc. These antennas are possible to have shape planar type. In this paper, We tested these kind antenna's characteristics in center frequency 5 GHz, Especially circular patch and sinuous antenna designed and analyzed.

본 논문에서는 근거리에서 심박동, 호흡, 맥박 등 인체 신호를 효율적으로 검출할 수 있는 소출력 안테나 특성에 대하여 분석하였다. 이러한 환경에서 안테나는 펄스 신호를 사용하므로 광대역에서 임피던스가 주파수에 안정적인 특성이 요구된다. 이러한 요구 특성은 이득과 trade-off 관계가 있으나 본 논문에서는 근거리에서 사용하므로 방향성 및 이득을 높이기 위한 어레이 형태는 고려하지 않았다. 일반적으로 이러한 요구 사항을 만족하는 안테나는 주파수 독립(Frequency Independent) 안테나로 분류된다. 스파이럴(spiral), 시뉴어스(sinuous), 대수 주기(log-periodic) 안테나 등이 해당되며 소형으로 구현될 수 있다. 본 논문에서는 중심 주파수가 5 GHz인 UWB 펄스 트랜시버에 원형 패치 안테나와 시뉴어스 안테나를 접속하고 시험한 결과를 분석해서 기술하였다.