Ultrabreitbandige Antennen für Kommunikation und Sensorik in der Medizintechnik:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Göttingen
Cuvillier
2011
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
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| Beschreibung: | XI, 190 S. Ill., graph. Darst. |
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 EINFUEHRUNG IN DIE UWB-FUNKTECHNOLOGIE 1
1.2 FREQUENZREGULIERUNG 2
1.3 VERFAHREN UND ANWENDUNGEN DER UWB-FUNKTECHNOLOGIE 3 1.4 THEMA UND
GLIEDERUNG DER ARBEIT 4
2 BESCHREIBUNG UND CHARAKTERISIERUNG VON ULTRABREITBANDIGEN ANTENNEN 7
2.1 KENNGROESSEN VON ULTRABREITBANDIGEN ANTENNEN 7
2.1.1 KENNGROESSEN IM FREQUENZBEREICH 7
2.1.2 KENNGROESSEN IM ZEITBEREICH 14
2.2 BESTIMMUNG DER KENNGROESSEN DURCH SIMULATION 16
2.3 MESSTECHNISCHE BESTIMMUNG DER KENNGROESSEN 18
2.3.1 CHARAKTERISIERUNG IM FREQUENZBEREICH 18
2.3.2 CHARAKTERISIERUNG IM ZEITBEREICH 22
3 SYMMETRISCH GESPEISTE ULTRABREITBANDIGE ANTENNEN FUER DEN FREIRAUM 25
3.1 VORTEILE DER SYMMETRISCHEN SPEISUNG VON U W B - A N T E N N EN . .
. 25
3.2 AUSWAHL VON SYMMETRIERGLIEDERN 27
3.2.1 UEBERGANG VON KOPLANARLEITUNG AUF BANDLEITUNG 28
3.2.2 UEBERGANG VON MIKROSTREIFEN- AUF ZWEIBANDLEITUNG . . . 30
3.2.3 UEBERGANG VON MIKROSTREIFEN- AUF ZWEIBANDLEITUNG MIT VIA 32 3.3
OMNIDIREKTIONALE UWB-ANTENNEN FUER DIE KOMMUNIKATION . . . 34 3.3.1
ANWENDUNGEN DER UWB-KOMMUNIKATION IN DER MEDIZIN . 34
3.3.2 DISKUSSION DES STANDS DER TECHNIK 35
3.3.3 DIPOLGESPEISTE SCHLITZANTENNE 40
3.3.4 DIPOLGESPEISTE SCHLITZANTENNE MIT SCHMALBANDFILTER . . . 49
3.3.5 DUAL POLARISIERTE, DIPOLGESPEISTE SCHLITZANTENNE 51
3.3.6 BEWERTUNG DER VORGESTELLTEN ANTENNEN 57
3.4 DIREKTIONALE UWB-ANTENNEN FUER DIE SENSORIK 58
3.4.1 ANWENDUNGEN VON U WB IN DER MEDIZINISCHEN SENSORIK . . 58 3.4.2
DISKUSSION DES STANDS DER TECHNIK 60
3.4.3 PLANAR GESPEISTER DIELEKTRISCHER STABSTRAHLER 66
3.4.4 GESTAPELTE PATCHANTENNE 74
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1012092526
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.4.5 BEWERTUNG DER VORGESTELLTEN ANTENNEN 80
UWB-GRUPPENANTENNEN UND ELEKTRONISCHE STRAHLSCHWENKUNG 83 4.1
THEORETISCHE VORBETRACHTUNG IM FREQUENZ- UND ZEITBEREICH . . 83
4.1.1 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG VON G R U P P E N A N T E N N EN 83
4.1.2 LINEAR AEQUIDISTANTE G R U P P E N A N T E N NE 85
4.1.3 STRAHLSCHWENKUNG MIT G R U P P E N A N T E N N EN 88
4.2 REALISIERUNG EINER G R U P P E N A N T E N NE AUS U W B - A N T E N
N EN 90
4.2.1 W A HL DES ANTENNENELEMENTS 90
4.2.2 SPEISUNG DER DIFFERENTIELLEN ANTENNENELEMENTE 92
4.2.3 G R U P P E N A N T E N N EN MIT DIPOLGESPEISTER SCHLITZANTENNE .
. 95
4.3 ELEKTRONISCHE STRAHLSCHWENKUNG MIT AKTIVER G R U P P E N A N T E N
NE . . 99 4.3.1 NEUES KONZEPT ZUR ELEKTRONISCHEN STRAHLSCHWENKUNG . .
99 4.3.2 EXPERIMENTELLE VERIFIKATION DES NEUEN SYSTEMKONZEPTS . . 102
UWB-ANTENNE FUER DIE KOMMUNIKATION MIT IMPLANTATEN 107 5.1 PHYSIKALISCHE
GRUNDLAGEN 107
5.1.1 WELLENAUSBREITUNG IN VERLUSTBEHAFTETEN MEDIEN 107
5.1.2 ANALYTISCHE BESCHREIBUNG DIELEKTRISCHER MATERIALIEN . . . 110 5.2
EIGENSCHAFTEN VON GEWEBE U ND GEWEBEERSATZFLUESSIGKEITEN . . . 111 5.2.1
DIELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN VON MENSCHLICHEM GEWEBE . . 111 5.2.2
UNTERSUCHUNG GEEIGNETER GEWEBEERSATZFLUESSIGKEITEN . . . 113 5.3
GEWEBEOPTIMIERTE SCHLITZANTENNE 116
5.3.1 ENTWURF UND AUFBAU DER A N T E N NE 117
5.3.2 EIGENSCHAFTEN DER GEWEBEOPTIMIERTEN A N T E N NE 121
5.3.3 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 125
UWB-DEMONSTRATIONSSYSTEME FUER MEDIZINISCHE ANWENDUNGEN 127 6.1 AKTIVE
SCHALTUNGEN ZUR REALISIERUNG DER SYSTEME 127
6.2 KOMMUNIKATIONSSYSTEM ZUR DATENUEBERTRAGUNG MIT IMPLANTATEN . 128
6.2.1 EINFLUSS DES UEBERTRAGUNGSKANALS AUF DIE IMPULSFORM . . . 128 6.2.2
DISKUSSION GEEIGNETER EMPFAENGERKONZEPTE 130
6.2.3 REALISIERUNG EINES KOMMUNIKATIONSSYSTEMS 132
6.2.4 EVALUIERUNG DES REALISIERTEN ENERGIEDETEKTORS 134
6.3 RADAR ZUR MESSUNG DER VITALFUNKTIONEN UND VON ORGANBEWEGUNG 137
6.3.1 SYSTEMKONZEPT UND REALISIERUNG DES UWB-RADARS . . . 138 6.3.2
VALIDIERUNG DES SYSTEMKONZEPTS UND DER OPERATIONSMODI 143 6.3.3
UNTERSUCHUNGEN ZUR BESTIMMUNG DER VITALFUNKTIONEN . . 146 6.3.4
DETEKTION VON ORGANEN UND VERBESSERUNG DER AUFLOESUNG . 149 6.3.5
ZUSAMMENFASSUNG DER MESSERGEBNISSE UND AUSBLICK . . . 154
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
7 ZUSAMMENFASSUNG 155
A ULTRABREITBANDIGE ANTENNEN FUER DEN FREIRAUM 159
A.L STEGHOHLLEITER-HORNANTENNE 159
A.2 MIKROSTREIFENLEITUNGSGESPEISTE VIVALDI-ANTENNE 161
B ULTRABREITBANDIGER UEBERGANG VON STREIFEN- AUF MIKROSTREIFENLEITUNG 163
C SIMULATION EINER SCHMALEN GEWEBEOPTIMIERTEN UWB-MONOPOLANTENNE 165
D ERGAENZENDE DIAGRAMME 167
D .L IMPULSGENERATOR MIT GAUSSSCHEM IMPULS ERSTER ABLEITUNG . . . 167
D.2 DIFFERENTIELLER IMPULSGENERATOR 167
D.3 DIELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN VON WASSER 168
LITERATURVERZEICHNIS 169 |
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