Mikrodalga Görüntüleme Sistemleri için Mikroşerit Anten Tasarımı

Abstract

Öz Bu çalışmada, pek çok kanser tümörünün tespitinde kullanılmak üzere giyilebilir bir dikdörtgen mikroşerit anten tasarımı ve gerçeklemesi yapılmıştır. Mikrodalga görüntüleme sistemlerinde hem alıcı hem de verici olarak kullanılabilecek antenin yama ve toprak kısmı iletken (bakır) banttan, yalıtkan kısmı ise PF-4 (köpük) malzemeden oluşturulmuştur. CST programı kullanılarak tasarlanan antenin çalışma frekans aralığı 1.71 GHz ile 8.53 GHz arasında olup band genişliği 6.82 GHz'dir. Gerçeklenen antenin bant genişliği ise 6.75 GHz'dir (1.6 GHz-8.35 GHz). Anten kazancı 5.31 dB gibi oldukça yüksek bir değerdir. Dar bantlı ve düşük kazançlı klasik mikroşerit antenlerden farklı olarak tasarlanan ve gerçeklenen anten ultra geniş bant gerektiren uygulamalarda rahatlıkla kullanılabilir. Ayrıca tasarlanan antenin ışıma karakteristiğinin oldukça iyi ve etrafında oluşan elektrik alan değişiminin sağlık açısından bir sorun yaratmayacak düzeyde olduğu da söylenebilir. İnsan vücudundaki organların iletkenlik değerlerinin değişiminin 1 GHz-10 GHz frekans bandında yüksek olduğu; sağlam dokular ile tümörlü/kanserli dokuların iletkenlik değerlerinin farklı olduğu gerçeğinden yola çıkarak tasarlanan antenin akciğer, beyin, karaciğer, böbrek gibi organlarda bulunan tümörleri tespit etme için dizayn edilecek mikrodalga görüntüleme sistemlerinde kullanılabilir. Ayrıca tasarlanan antenin giyilebilir bir formda olması özellikle kanser riski yüksek olan hastaların sürekli izlemesine de olanak tanımaktadır.

Akciğer tümör tespiti için mikrodalga sistem tasarımı ve analizler

“…CST ortamında tasarlanan anten sistemde verici ve alıcı olarak kullanılmıştır. Önerilen anten ile literatür [14][15][16][17][18] karşılaştırması Tablo 5'de verilmiştir. Önerilen antenin çalışma bant genişliği ve kazancı düşünüldüğünde benzerlerinden daha iyi olduğu görülmektedir.…”

Designs of three different octagonal-shaped antennas for microwave-based breast cancer detection

“…[7]. A microwave imaging system uses an antenna that acts as a transmitter to send microwave signals to the human tissue and as a receiver to collect signals reflected from the tissue [4]. Attenuation and back reflection occur in the transmitted microwave signals, depending on the region and tissue/organ to which they are applied.…”

“…It is low cost, works with non-ionizing radiation, has high sensitivity in tumor detection, and provides comfort to the patient [3]. Microstrip antenna design studies for microwave imaging studies are common, and the success of designed and manufactured microstrip antennas is relatively high [4].…”