Tümleyen yarık halka elemanlarını temel alan implant anten tasarımı ve üretimi

Abstract

Kablosuz implant sistemleri yardımıyla farklı hastalıklarla yaşamak zorunda olan insanlara ait bulguların izlemi ve hastalıkların tedavisi yapılabilmekte ve böylece hastaların yaşam kalitesi artırılmaktadır. Bu sistemlerle gerçekleştirilebilen tedavilerden bazıları nabız atış hızı, kandaki şeker oranın izlenmesi ve vücut sıcaklığı, insülin enjekte edilmesi ve endoskopi uygulamaları olarak verilebilir. MICS (402–405 MHz) frekans bandı bu uygulamalar için özel olarak tahsis edilmiştir. Federal Komünikasyon Komisyonu (Federal Communications Commission: FCC) tarafından onaylanan MICS frekans bandı ile veri alışverişi yapılırken ISM(2.4-2.48 GHZ) frekans bandında ise sistem uyku moduna geçirilmektedir. Bu kapsamda biyomedikal sistemlerde kullanılmak üzere geliştirilecek antenlerin biyo-uyumlu, küçük hacimli ve düşük çıkış gücüne sahip olması arzu edilmektedir. Tüm bu gereksinimler göz önüne alındığında biyotelemetri uygulamalarında mikroşerit antenler ön plana çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında biyotelemetri uygulamaları için 14 ×14 x 1.27 mm3 boyutlarında özgün anten tasarımı gerçekleştirilmiştir. Anten Rogers 3010 taban malzemesi üzerine yerleştirilmiş iletken ışıma elemanlarından ve antenin toprak yapısını oluşturan metal tabakadan oluşmaktadır. Antenin ışıma elemanı tümleyen yarık halkalardan oluşmaktadır. Anten yapısı MICS (402-405 MHz) ve ISM (2.4-2.48 GHz) bantlarında çift-bant performans sergilemektetir.MISC bandında yaklaşık olarak %20 ve ISM bandında ise %6 bant genişliği sunmaktadır. İmplant antenin analizi CST Microwave Studio programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sırasında anten deri dokusu modeli içerisine ve fare dokusu içerisine yerleştirilmiştir. Ayrıca sunulan antenin vücut dışı ölçümleri de yapılmıştır. Anten, baskı-devre teknolojisi kullanılarak üretilmiş, geri-dönüş kaybı ölçümleri insan deri dokusu özelliği gösteren sıvı fantom içerisinde gerçekleştirilmiştir. Daha sonra anten, fareden alınan deri dokusuna implante edilerek geri-dönüş kaybı ölçümleri tekrarlanmıştır.