ウェアラブルIoT健康モニタリングアプリケーション向けの低SARを持つコンパクトで柔軟なUWBアンテナの調査

要旨 本研究では、低SARを持つIoTベースの健康モニタリングシステム向けのコンパクトで柔軟かつ軽量な超広帯域（CFL UWB）ウェアラブルアンテナを紹介します。このアンテナは主要なコンポーネントとして機能します。この設計は、Wi-Fiで一般的に使用される5.8 GHz ISMバンドおよび高解像度マイクロ波イメージング、リモートセンシング、衛星通信、高速データリンクに使用されるXバンド（8–12 GHz）に位置する10.40 GHzバンドをカバーする4.80–19.20 GHzの広い帯域幅性能を強調します。アンテナは、戦略的に導入されたノッチを持つ長方形のパッチ、欠陥グラウンド構造（DGS）、グラウンドプレーンのエッジにあるL字型のスロット、DGS内の中央垂直スロットを特徴としており、最適化された電流分布によってインピーダンス性能を向上させています。ジーンズ基板上に製作され、サイズは17.5×15×1.7 mm³で、インピーダンス帯域幅は120%に達します。この設計は20 GHzで5.11 dBiのピークシミュレートゲインを提供し、曲げ条件下でも5.8 GHzで99.9%の放射効率を維持します。SAR値は、安全限界内であり、1g組織で0.693および0.817 W/kg、10g組織で0.693および0.701 W/kgとして測定されます。これらの結果は、ウェアラブルIoTベースの健康モニタリングアプリケーションにおける効率的、安全、かつ高データレートのアンテナの適合性を示しています。