Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Aplikasi telemedis berbasis Wireless Body Area Network (WBAN) menjadi salah satu objek penelitian yang mulai banyak dikembangkan di bidang telekomunikasi. Selain karena manfaatnya yang besar dalam meningkatkan kualitas pelayanan kesehatan, peralatan telemedis juga memiliki kelebihan dalam konsumsi daya yang rendah, mobilitas, dan kemudahan dalam melakukan pengawasan kesehatan pasien. Salah satu aplikasi untuk mendukung aplikasi tersebut adalah melalui perangkat yang dapat dipakai (wearable application) menggunakan antena tekstil. Beberapa literatur telah banyak mengembangkan antena untuk wearable application namun kebanyakan merupakan perangkat yang bersifat elektrik atau antena magnetik untuk satu frekuensi kerja. Kelemahan antena elektrik adalah ada atau tidaknya tubuh manusia di dekat antena tersebut sangat mempengaruhi kinerja antena. Oleh karena itu, pada tesis ini dibuat antena tekstil yang bersifat magnetik dan memiliki frekuensi ganda (dualband) yang diletakkan pada model tubuh manusia yang berupa phantom numerik untuk mengetahui pengaruh tubuh manusia terhadap kinerja antena. Simulasi antena menggunakan phantom numerik yang terdiri dari 3 lapisan tubuh yaitu kulit, lemak, dan otot dengan ketebalan masing-masing berturut-turut 2 mm, 4 mm, dan 54 mm.. Ukuran phantom numerik tersebut memiliki panjang 400 mm dan lebar 400 mm. Nilai konstanta dielektrik (ɛr) phantom numerik pada frekuensi 2,45 GHz adalah 5,28 untuk lemak, 52,73 untuk otot, dan 42,85 untuk kulit. Pada frekuensi 924 MHz adalah 5,46 untuk lemak, 41,28 untuk kulit, dan 56,82 untuk otot. Sementara itu konduktivitas (σ) phantom pada frekuensi 2,45 GHz sebesar 0,104517 S/m pada lemak, 1,738776 S/m pada otot, dan 1,591923 S/m pada kulit. Untuk frekuensi 924 MHz sebesar 1,00443 S/m pada otot, 0,051615 S/m pada lemak, dan 0,874705 untuk kulit. Hasil simulasi antena menunjukkan bahwa antena bersifat magnetik dan mampu bekerja pada dua frekuensi yaitu 924 MHz dan 2,45 GHz. Hasil simulasi antena tanpa phantom menunjukkan nilai S11 pada frekuensi 924 MHz sebesar -27,307 dB dan pada frekuensi 2,45 GHz sebesar -14,797 dB. Bandwidth yang diperoleh untuk S11 ≤ -10 dB pada frekuensi 924 MHz sebesar 11 MHz dan pada frekuensi 2,45 GHz sebesar 20 MHz. Gain antena yang diperoleh pada kondisi udara bebas sebesar -22,4 dBi untuk frekuensi 924 MHz dan -6,911 dBi untuk frekuensi 2,45 GHz. Sementara itu, ketika antena diletakkan dekat dengan phantom, hasil simulasi menunjukkan bahwa pada jarak 0 mm (menempel tubuh), nilai gain antena untuk frekuensi 924 MHz menjadi -22,71 dBi dan pada frekuensi 2,45 GHz menjadi -10,72 dBi. Nilai SAR yang diperoleh ketika antena diletakkan di dekat tubuh masih memenuhi standar yang ditetapkan oleh ICNRIP yaitu di bawah 2 W/kg. Hasil pengukuran antena pada kondisi udara bebas menunjukkan nilai S11 pada frekuensi 924 MHz sebesar -21,45 dBi dan pada frekuensi 2,45 sebesar -19,47 dBi. Antena diukur di dekat tubuh manusia dan phantom dengan karaktersitik untuk frekuensi 924 MHz dan 2,45 GHz. Hasil pengukuran antena di dekat tubuh dan phantom masih memenuhi standar S11 yaitu di bawah -10 dBi. Hal ini menunjukkan bahwa ada tidaknya tubuh manusia tidak mempengaruhi kinerja antena.

---

Wireless Body Are Network (WBAN) telemedicine application is becoming one research object that developing in telecommunication sector. It is not only because the benefits in upgrading health service qualities, but also the advantages in low power consumptions, mobility and practical patient control. One of the application that support WBAN system is practicing wearable application using textile antenna. Some literatures have developed wearable application system yet. Most of them are implementing electricity tools and working only for single frequency. The disadvantages of electric antenna is the performance of the antena depend on the presence of human body near the component. Based on that statement, in this thesis designed magnetic textile antenna that have double frequency system ( dual band) will be placed on phantom numeric human body model to discover the impact of human body on the antenna?s performance. The pantom numeric antenna simulation consist from 3 body?s layers : skin , fat , muscle with the thickness for each 2 mm, 4 mm and 54 mm. Phantom numeric numbers are 400 mm long and 400 width. Dielectric constant value of phantom numeric on 2.45 GHz frequency is 5.28 for the fat, 52.73 for muscle, and 42.85 for skin. On 924 MHz number are 5.46 for the fat,41.28 for skin and 56.82 for muscle. While phantom conductivity on 2.45 GHz frequency are 0.104517 S/m for fat, 1.738775 S/m for muscle, 1.591923 S/m for skin. On 924 MHz frequency area 1.004436 S/m for muscle, 0.051615 S/m for fat, and 0.08747 S/m for skin. The antena simulation result shows that the antena is magnetic and works on 2 frequencies those are 924 MHz and 2.45 GHz. The simulation result without phantom shows S11 value on 924 MHz frequency is -27,307 dB and -14,797 dB on 2.45 GHz frequency. Bandwidth that resulted for S11 ≤-10 dB on frequency 924 MHz is 11 MHz and on frequency 2.45 GHz is 21 MHz. Antenna gain resulted on free space condition is -22.4 dBi for frequency 924 MHz and -6.91 dBi for frequency 2.45 GHz. While antenna placed near the phantom , it shows that on 0 mm of space (attached on the body) antenna gain value for frequency 924 MHz is -22.71 dBi and on frequency 2.45 GHz is -10.72 dBi. SAR value that resulted when antenna placed near the body is still occupy the standard that stated by ICNRIP that is below 2 W/kg. Measurement result on free space condition shows that |S11| value on 924 MHz frequency is -21,45 dBi and on frequency 2,45 GHz is -19,47 dBi. Antena has been measured near human body and phantom for frequency 924 MHz and 2,45 GHz. The results are still occupy the standard of S11, that is below -10 dBi. That means performance of the antenna is not influenced by the presence of human body or phantom near the component.

Abstrak :
ABSTRAK
Teknologi wearable application menjadi salah satu bagian penting dalam pengembangan Body-Centric Wireless Communication System (BWCS), diantaranya adalah implementasi wearable antenna. Banyak penelitian tentang wearable antenna untuk mendukung wearable application, yang bertujuan untuk mendapatkan karakteristik terbaik, mudah implementasi, safety, dan sesuai dengan tujuan dan kebutuhan medis, tetapi sebagian besar dari mereka masih terbatas pada antena yang bersifat elektris. Ada juga beberapa penelitian antena tipe magnetik dengan frekuensi single maupun dualband (ganda) dan masih memungkinkan untuk pengembangan lebih lanjut pada frekuensi multiband.

Pada penelitian disini, wearable antenna yang dibuat adalah untuk aplikasi biomedis khususnya untuk pemantauan pasien secara nirkabel dengan karakteristik magnetik yang bekerja pada frekuensi multiband 0,924 GHz (RFID), 2,45 GHz (WLAN) dan 5,8 GHz (WLAN), berbahan substrat tekstil dan patch tembaga dengan karakteristik magnitudo koefisien refleksi (S11) < -10 dB (VSWR < 2) dan gain sesuai kebutuhan komunikasi (link budget). Untuk mengetahui pengaruh tubuh terhadap kinerja antena, simulasi dan pengukuran menggunakan phantom sebagai model tubuh manusia

Simulasi dilakukan dengan menggunakan software CST Microwave Studio, desain dibuat pada kondisi free space dan dengan phantom. Hasil simulasi free space menunjukkan bahwa frekuensi resonansi multiband berada pada band frekuensi 0,924 GHz, 2,45 GHz dan 5,8 GHz, antena mempunyai karakteristik magnetik, dengan nilai magnitudo koefisien refleksi (S11) adalah - 18,07 dB pada frekuensi 0,924 GHz, -27,69 dB pada frekuensi 2,45 GHz dan 18,63 dB pada frekuensi 5,8 GHz. Bandwidth yang dihasilkan sebesar 28,7 MHz untuk frekuensi 0,924 GHz, 39 MHz untuk frekuensi 2,45 GHz serta 259 MHz untuk frekuensi 5,8 GHz. Sementara gain yang diperoleh adalah -24,86 dB pada frekuensi 0,924 GHz, -8,75 dB pada frekuensi 2,45 GHz dan 7,27 dB pada frekuensi 5,8 GHz. Hasil simulasi dengan phantom secara umum tidak mengalami perubahan nilai parameter antena secara signifikan. Nilai SAR dari hasil simulasi pada jarak 0 sampai dengan 20 mm dari phantom (dekat tubuh) masih berada dibawah standar yang dipersyaratkan yaitu 2 W/kg untuk setiap 10 g jaringan tubuh (European Union : IEC 62209-1).

Dari hasil pengukuran pada free space diperoleh S11 sebesar -20,49 dB pada frekuensi 0,924 GHz, -33,63 dB pada frekuensi 2,45 GHz dan -14,52 dB pada frekuensi 5,8 GHz, dengan bandwidth pada masing-masing frekuensi kerja secara berurutan adalah 125 MHz, 60 MHz dan 454 MHz, sedangkan gain yang dihasilkan masing-masing -23,37 dBi, -6,7 dBi dan 7,92 dBi serta antena mempunyai karakteristik magnetik. Sementara pada kondisi phantom S11 diperoleh hasil pengukuran sebesar -21,02 dB pada frekuensi 0,924 GHz, -26,50 dB pada frekuensi 2,45 GHz dan -17,79 dB pada frekuensi 5,8 GHz, dengan bandwidth pada masing-masing frekuensi kerja adalah 120 MHz, 56 MHz dan 450 MHz, dan gain yang dihasilkan masing-masing sebesar -22,91 dBi, -6,96 dBi dan 7,76 dBi. Secara umum, dari hasil simulasi desain antena telah diperoleh karakteristik dan parameter antena seperti yang diinginkan.

---

ABSTRACT
Wearable technology application has become one of the important part in the development of Body-centric Wireless Communications System (BWCS), one of the application of its is the wearable antenna. There have been studies on the wearable antenna for medical purposes, safety purposes, etc, but most of them are still focused to an antenna that is electrically, while the magnetic antenna has not been explored in many studies. There are also some studies of magnetic type antennas with single and dualband frequency and still allow for further development on multiband frequency.

This research, wearable antenna is made for biomedical applications, especially for wireless patient monitoring with magnetic characteristics that works on multiband frequency of 0.924 GHz (RFID), 2.45 GHz (WLAN) and 5.8 GHz (WLAN), made from the substrate textiles and copper patch with a characteristic magnitudo reflection coefficient (S11) < -10 dB (VSWR < 2) and gain as needed communication (link budget calculation). To determine the effect of the body on the performance of the antenna, then the simulation and measurements will use phantom as a model of the human body.

CST Microwave Studio software was utilized, the design of antenna is made with free space and the phantom condition. Results from the simulation show that the design without phantom multiband resonant frequency at a frequency of 0.924 GHz, 2.45 GHz and 5.80 GHz, antenna has the magnetic characteristics, the magnitude of the reflection coefficient value (S11) each at the desired operating frequency is -18,07 dB at a frequency of 0.924 GHz, at a frequency of 2.45 GHz is -27,69 dB and -18,63 dB at a frequency of 5.8 GHz. Bandwidth is generated at frequency of 0.924 GHz is 28,7 MHz, at frequency of 2.45 GHz is 39 MHz, and at frequency of 5.8 GHz is 259 MHz. While the resulting gain is -24.86 dB at a frequency of 0.924 GHz, -8,33 dB at a frequency of 2.45 GHz and 7.27 dB at a frequency of 5.8 GHz. The simulation results are done with phantom generally does not change the value of the antenna parameters significantly. SAR values from the simulation results at a distance of 0 to 20 mm from the phantom (near the body) remain below the required standard is 2 W / kg for each 10 g of body tissue (European Union : IEC 62209-1).

From the measurement results in the free space condition are obtained value of S11 is -20.49 dB at a frequency of 0.924 GHz, -33.63 dB at a frequency of 2.45 GHz and -14.52 dB at a frequency of 5.8 GHz, with bandwidth at each operating frequency in a sequence is 125 MHz, 60 MHz and 454 MHz, and the resulting gain in a sequence is -23.37 dBi, 6.7 dBi and 7.92 dBi. While the measurement result of S11 in the phantom condition is obtained -21.02 dB at a frequency of 0.924 GHz, -26.50 dB at a frequency of 2.45 GHz and -17.79 dB at a frequency of 5.8 GHz, the bandwidth at each operating frequency is 120 MHz, 56 MHz and 450 MHz, and the gain generated respectively is -22.91 dBi, -6.96 dBi and 7.76 dBi. In general, from the simulation and measurement results have been obtained characteristics and parameters of the antenna as desired.