מכשירים חדננים לובשים משנים את האופן שבו אנשים מתקשרים, לפקח על בריאות, ואינטראקציה עם הסביבה שלהם. על ידי שילוב אלמנטים קורנים מרובים לתוך בגדים, אביזרים, או אפילו ישירות על העור, מערכות אלה מאפשרות קישוריות אלחוטית חלקה תוך שמירה על נוחות המשתמש וניידות. עם זאת, עיצוב אנטנות יעילה לבישה תכונות מציג אתגרים ברורים הדורשים חומרים חדשניים, טכניקות סימולציה מתקדמות ושילוב מערכת זהירה.

אתגרים עיצוביים מיוחדים עבור אנטנה Arrays

מיניטורציה וגמישות מכנית

אנאנטנות ללבוש חייבות להיות קומפקטיות מספיק כדי להתאים לגורמים קטנים כגון כתמים על בגדים, פסים פרק כף יד, או ראש-ג'אר. באותו הזמן, הם צריכים להיות גמישים ו bend שוב ושוב ללא fracturing או לאבד ביצועים חשמליים. 2.4 אלמנטים מודפסים קשיחים קשיחים על גבי אנטנות דחיסה קומפקטית קומפקטית ספוגה (אך הם בדרך כלל מתאימים ליישומים עקיפים כי הם לא יכולים להתאים משטחים מעוקלים ומוסים נמוכים יותר דחוסים) עבור גודל דחוסים (מפסים) אבל דחוסים פחות דחוסים (ממדפסים) עבור גודל דחוסים (ממדפסים) נמוך יותר דחוסים) אבל זהה) עבור גודל נמוך יותר אנטנות קומפקטיים (מפסים) עם גודל נמוך יותר אנטנות GHz) אבל זהה (מפסים (מפסים) עם גודל נמוך יותר דחוסים (מפסים) עם גודל אנטנות קומפקטית (מסוגפסיביים נמוך יותר קומפקטי) אבל זה יכול בדרך כלל) אבל זהה) עם גודל אנטנות אנטנות קומפקטית קומפקטית קומפקטית קומפקטית קומפקטית

המונחים: Lossy Biological Tissue

הגוף האנושי הוא סביבה אלקטרומגנטית מאתגרת.רקמות הגוף יש קבועות דיאלקטריות גבוהות (εFLT:0ruaFLT:1 ⁇ 40-60 עבור שריר ועור) ו מוליכות משמעותית, אשר גורמת לקליטה חזקה של אנרגיה בתדר רדיו- ⁇ וניקוי של אנטנות (או אנטנה מעצבת לב) באופן ישיר על הגוף יכול לחוות שינוי בתדירותו המחודשת של 10-20% או יותר, עם השפעות ספציפיות של הגוף (Ric) על מנת לשמור על יעילות).

ניהול חשמל ו-Thermal Management

רכיבים של מערך פעיל כגון משמרות שלב, מגבר ורשתות beamforming לצרוך כוח שיש לספק סוללות קטנות וקלות משקל.מכשירים לביבש יש תקציבי אנרגיה מוגבלים, לעתים קרובות מתחת 1 Wh לשימוש של יום. עיצוב אנטנה יעילה - מקסימום רווח מתואם וצמצם הפסדי אומתמי - מקטין את הכוח הנדרש עבור מערכת יחסים מסוימת, ריכוז אלמנטים קרוב לאפקטיביים בטוחים במיוחד אם הנקה גבוהה יותר מגובה את העור.

יציבות סביבתית ולאור

מכשירים לבישים המיועדים לשימוש יומיומי חייבים לשרוד כביסה, חשיפה UV, לחות, זיעה ודימום מכני.טענות התנהגותיות מודפסות על טקסטיל יכול לפענוח לאחר מחזורי הלבנת חוזרות, אלא אם כן מחלחלים בשכבות חסומות מים או ארוג באמצעות חוטים עמידים כמו ניילון מחוספס כסף, אבל גם את התכונות החשמליות שלה על פני החיים של המוצר, לדוגמה, לספוג יותר, אך הוא מסוגל לבצע שינויים קלים יותר עם חומרים ממושכים יותר, אך לעתים קרובות יותר, אך ורקמות של צינורות אבטחה יציבים, אך ורקמות, אך ורקמות, אך הם מסוגלים לתפקודים יותר, עם חומרים אלה, אך עמידים יותר, אך הם עלולים יותר, עם חומרים מטבוליים, עם חומרים מטבוליים, אך הם מסוגלים לספוגים יותר, עם חומרים מטבוליים, אך לעתים קרובות יותר, עם חומרים מטבוליים, אך יותר, עם חומרים אלה, אך מטבוליים, עם חומרים אלה, עם חומרים מטבוליים, אך לעתים קרובות, עם חומרים מטבוליים, עם חומרים מטבוליים, עם חומרים עמידים יותר, אך לעתים קרובות יותר, אך הם יכולים לעתים קרובות יותר, עם חומרים מטבוליים, עם חומרים מטבוליים, אך מטבוליים, אך מטבול

טכנולוגיות ייצור וטכניקות ייצור

חומרים גמישים: טקסטיל ופולימרים

כדי לטפל בגמישות ובנוחות, החוקרים פנו למצע מבוסס בד כגון תחושה, ג'ינס, פוליסטר וכותנה.חומרים אלה מאפשרים אנאנטות להיות מעוות, מודגש, או מלוטש ישירות לתוך בגדים.סרטים פולימרים גמישים כוללים פולימרט דבקים, פולימוס דקים (PD), ופולימרים נוזליים (LCP) יש תכונות dihydricuald:2Ftrartotototototototototototo) הוא בדרך כלל מכיל תוסף אופטית: 1 LTroxyroxy (Ric) של 2.

Inks and רקמה

ניתן להפקיד דפוסים מוליכים על תת-שכבות גמישות באמצעות הדפסה מסך, הדפסה דיו-ג'אט, או הדפסה סילון אווירוסול של חלקיקים כסף או עטים מבוססי נחושת.התנגדות גיליון של עקבות מודפסים היא בדרך כלל 0.1-0.5 ⁇ / sq עבור עוביים סבירים, אשר מקובל על אנטנה לב פועל מתחת 6 GHz.

חומרים להגדלת ביצועים

מבנים מחונפים (AMCs) ו-Switchgap אלקטרומגנטי (EBG) ניתן לשלב במערך אנטנה לבשה כדי לשפר את בידוד, להפחית את הקרינה לאחור לתוך הגוף, ולהגביר את רוחב הפס.לדוגמה, שכבת AMC גמישה המוצבת בין אנטנה לבין הגוף יוצרת משטח מלוכד גבוה, אשר משקף גלי חום ביעילות, מגן על פני השטח של 5BS, בדרך כלל, תוך כדי השגת תאים גמישים של פחמן (FEE) עם תאים).

אסטרטגיות עיצוב אלקטרומגנטי

On-Body Impedance Matching and Ground Air Design

כדי להפחית את הניקוי שנגרם על ידי הגוף, מעצבים לעתים קרובות לשלב מטוס קרקע חלקי או מטוס קרקע מלא בצד האחורי של האנטנה. מטוס קרקע מגן על האנטנה מהגוף, צמצום ספיגה והחלפת תדר, אבל זה מוסיף ומפחית גמישות.עבור מתגים מתעוררים, כל אלמנט עשוי להיות מפצה של מטוס קרקע משלו, או מטוס קרקע משותף יכול לשמש עם אלמנטים מתואמים.

Beamforming ו-שלב Array טכניקות

Beamforming מאפשר לערכים לבישים לנווט את דפוס הקרינה שלהם בתחנת בסיס או לוויין, שיפור שולי הקישור וצמצום החשיפה של ראש המשתמש ו- torso. לדוגמה, מערך תיקון ארבעה חלקים הפועל 28 GHz (5G mmWave) יכול להניע את קצב השינוי של העוברים על גבי 60 מעלות בשלב זה משולבים על תת-מתאים גמישים.

MIMO ו-Gover for Robust קישורים

מספר רב של טכניקות מרובות- ⁇ (MIMO) לנצל מגוון מרחבי כדי להילחם בקידוד בערוצי גוף. פלט שני אלמנטים אנטנה או יותר בנקודות שונות על הגוף (למשל, חזה וכתף) יכול לקשט את האותות שהתקבלו.הקלפת הקטנה (ECC) בין אנטנה מסוג זה צריך להיות מתחת ל- 0.5 עבור רווח מגוון טוב.

אתגר אינטגרציה

עיצוב משותף עם חיישנים וסוללות

אנטנות עונדות קיימות לעיתים רחוקות בבידוד; הן חלק ממערכת גדולה יותר שעשויה לכלול חיישנים פיזיולוגיים, מיקרובקרים, מעגלי ניהול חשמל, ומקציני אנרגיה.קו-עיצוב מבטיח שהאנטנה אינה מפריעה לחיישנים (למשל, אלקטרודות ECG לאסוף את רעש RF) וכי דיור מתכתי אינו מערפל את דפוס הקרינה של האנטנה.

חיבור והזנת רשתות

חיבור אלמנטים אנטנה גמישים לאלקטרוניקה נוקשה (למשל, מודול transceiver) הוא אתגר מכני מתמשך. כבלים מיקרו-קואקסיאלי, מעגלים מודפסים גמישים גמישים (FPCs), וסרט מוליכים אסטרומטי (ACF) הם פתרונות משותפים. עבור מנגנונים, רשת ההאכלה חייבת להפיץ את הכוח עם עיכובים מדויקים תוך כדי הפעלת מחדש של הזנה שונה יכול לבטל את הפחתת קרינת זוג נמוכה עשוי להיות גם עם גירויים).

סימולציה ובדיקת שיטות

מודלים אנושיים של גוף האדם

סימולציה מדויקת דורשת מודלים של גוף האדם הדיגיטלי עם תכונות רקמות heterogeneous.מודלים סטנדרטיים כגון דיוק, אלה, ו הוגו ממשפחת וירטואלית (קרן ITIS) משמשים נרחב.הסימולציה חייבת לקחת בחשבון את העיוות של האנטנה תחת תנוחה שונה - לדוגמה, מערך חיקוי על גבי החבוביות כאשר המרפק הוא כפוף לעתים קרובות.

בדיקה אווירית בפנטטום

בדיקות פיזיות צריכות לשכפל טעינה גוף מציאותית. pantoms נוזלי (למשל, תערובת של מים, סוכר ומלח) כי לחקות תכונות דיאלקטריות רקמות מלאות בצבים בצורת גוף או גפיים.המערך האנטנה ממוקם על הphantom, ואת ה- S- פרמטרים שלה, לצבור דפוסים, ויעילות נמדדים בתא קפליצי, קרוב למערך של קרינה מוגבלת, ומאפשרים).

דרישות עתידיות ובקשות מתפתחות

ההתקדמות במדעי החומר, ייצור תוספים ואלקטרוניקה הניתנים להגדרה מחדש הם בהתמדה מעל ההוורדים המתוארים לעיל.אנו מתקרבים לנקודה שבה מערך אנטנה לבבש יכול לתמוך ביישומים בעלי נתונים גבוהים מעבר למשהרות Bluetooth פשוטות. ניטור בריאות, מערךים משולבים בתאים החזה או חולצות חכמות יאפשרו הזרמת מידע רציפה של אלקטרוקרדיגרם (G) וחמצן סורק נתונים לענן מבוסס, אפילו למערך אמיתי של Windows-G) בזמן הפעלה של Windows-Ricial.

במבט קדימה, רשתות 6G צפויות לשלב יכולות של רגיש ותקשורת - תקשורת וחישה (JCAS) - על פלטפורמות בעלות. מערך בעל עונד יכול במקביל לעקוב אחר מחוות היד של המשתמש ולתקשר עם נקודת גישה קבועה.אנרגיה קצירת אותות RF מ- מחסנים (למשל, GSM, Wi-Fi) באמצעות מערך ראווה הוא עוד כיוון מבטיח, להאריך את חיי הסוללה האפשריים ולפתח סטנדרטים מסחריים כגון אנטים.

לסיכום, בעוד עיצוב מערך אנטנה לביש כרוך במכשולים משמעותיים הקשורים לחומרים, אינטראקציה אלקטרומגנטית עם הגוף, מגבלות כוח ואמינות מכנית, קצב מהיר של חדשנות באלקטרוניקה גמישה, חומרי גלם וכלים סימולציה הוא לספק פתרונות חזקים.התוצאה תהיה דור חדש של מכשירים לביבש שאינם רק פונקציונליים אלא גם נוח, יציב, ללא פולשני - שילוב אלחוטי לתוך חיי היומיום.