Compact ultra-wide band two element vivaldi non-uniform slot MIMO antenna for body-centric applications
Notice bibliographique
Résumé
This work presents a novel compact two-port Vivaldi Non-uniform Slot MIMO Antenna (VNSMA) to overcome the challenges of traditional ultra-wideband (UWB) antennas, such as large size, limited bandwidth (BW), high mutual coupling, and suboptimal performance in wearable devices. Designed based on Vivaldi non-uniform slot profile antenna (VNSPA) theory, this antenna offers superior performance metrics and significantly advances wearable antenna technology. The novelty of this work is investigating different positions for the two compact UWB Vivaldi nonuniform Antennas (VNSAs) to get better performance with smaller sizes, wider impedance matching BW, and lower mutual coupling (MC) where side by side at an angle of 180ᵒ is determined to be the best configuration. Detailed parametric studies were performed on this configuration for better performance, where the MC was further reduced by etching the ground plane with a vertical slot between the two antennas and L slots around the Microstrip to Slot (M/S) transition, respectively. Furthermore, BW and gain enhancements were obtained by etching exponential tapered and triangular slots at its two edges. Using the Finite Integration Technique (FIT), Computer Simulation Technology (CST) software is used for the simulations in this work. The VNSMA is tested on a CST Gustav human phantom and gives excellent results with low specific absorption rate (SAR) values at several UWB frequencies. The proposed VNSMA provides good, measured outcomes of S 11 < −11.08 dB with wide BW of 12.5 GHz (2.33–14.83 GHz) covering high isolation of −23 dB (for most of frequency band), moderate-high gain of 5.89 dBi, radiation efficiency of 66–90 %, low Envelope Correlation Coefficient (ECC) of 0.002 and high diversity gain (DG) of 9.99 dBi, stable radiation patterns, and average group delay of 1.2 ns. This innovative design, which optimizes antenna positioning and incorporates ground plane modifications, achieves remarkable improvements in BW, which covers multiple bands, including WLAN (2.4–2.485 GHz), X-band (8–12 GHz), and part of Ku band (12–18 GHz). The findings demonstrate the antenna's potential for various high-resolution microwave imaging applications, particularly in medical diagnostics like breast and brain cancer detection, showcasing its impact in wearable technology and healthcare.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».