Redução de taxa de absorção específica em phantoms de tecidos humanos por meio de superfícies seletivas em frequência com substratos feitos de têxteis hospitalares

dc.contributor.advisorCampos, Antônio Luiz Pereira de Siqueira
dc.contributor.advisor-co1Andrade, Humberto Dionísio de
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1982228057731254pt_BR
dc.contributor.authorSousa, Matheus Emanuel Tavares
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-9025-9918pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1949443791934609pt_BR
dc.contributor.referees1Silva, José Patrocínio da
dc.contributor.referees2Valentim, Ricardo Alexsandro de Medeiros
dc.contributor.referees3Gomes Neto, Alfredo
dc.date.accessioned2024-10-30T23:32:04Z
dc.date.available2024-10-30T23:32:04Z
dc.date.issued2024-06-26
dc.description.abstractThis work proposes an integrated antenna with frequency selective surface (FSS) with textile substrate for applications in medical continuous monitoring systems with reduced specific absorption rate (SAR). The antenna and FSS were fabricated on cotton and polyester textile substrates, used in textile healthcare products, based on the technical standard ABNT NBR 13734:2016 - Textile healthcare products, for operation in the ISM 2.4 GHz frequency band. The system operates at a frequency of 2.4 GHz. Three textile materials with varying proportions of cotton and polyester were chosen to design the antennas and FSS. The electrical characterization of these materials was carried out. The antenna is designed for a filled ground plane and a rectangular patch fed by a microstrip line. The FSS was designed using square loops. The experimental operation of the frequency selective surfaces within the range of interest was observed through the transmission coefficient as a function of frequency. Phantoms were fabricated to emulate human tissues skin, fat, blood and muscle, and a thermal analysis was carried out to evaluate the impact of continuous exposure on signal transmission from the antenna integrated into the fabricated phantoms. The results demonstrate a reduction in SAR due to the effective rejection of the ISM band signal by the FSS of around 77.77% compared to the system with the active antenna without the presence of the FSS.pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho propõe uma antena integrada com superfície seletiva de frequência (FSS) com substrato têxtil para aplicações em sistemas médicos de monitoramento contínuo com taxa de absorção específica (SAR) reduzida. A antena e a FSS foram fabricados em substratos têxteis de algodão e poliéster, utilizados em produtos têxteis para a saúde, baseados na norma técnica ABNT NBR 13734:2016 - Produtos têxteis para saúde, para operação na faixa de frequências ISM 2,4 GHz. O sistema opera na frequência de 2,4 GHz. Três materiais têxteis com proporções variadas de algodão e poliéster foram escolhidos para projetar as antenas e FSS. A caracterização elétrica desses materiais foi realizada. A antena foi projetada para um plano de terra preenchido e um patch retangular alimentado por uma linha de microfita. A FSS foi projetado usando espiras quadradas. A operação experimental das superfícies seletivas em frequência dentro da faixa de interesse foi observada através do coeficiente de transmissão em função da frequência. Foram fabricados phantoms para simular os tecidos humanos pele, gordura, sangue e músculo, sendo realizada uma análise térmica para avaliar o impacto da exposição contínua na transmissão do sinal da antena integrada aos phamtos fabricados. Os resultados demonstram uma redução no SAR devido à rejeição efetiva do sinal da banda ISM pela FSS em torno de 77,77% em comparação com o sistema com a antena ativa sem a presença da FSS.pt_BR
dc.identifier.citationSOUSA, Matheus Emanuel Tavares. Redução de taxa de absorção específica em phantoms de tecidos humanos por meio de superfícies seletivas em frequência com substratos feitos de têxteis hospitalares. Orientador: Dr. Antônio Luiz Pereira de Siqueira Campos. 2024. 88f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60468
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectSuperfícies seletivas em frequência têxteispt_BR
dc.subjectCaracterização elétricapt_BR
dc.subjectPhantoms humanospt_BR
dc.subjectTaxa de absorção específicapt_BR
dc.subjectAntenas têxteispt_BR
dc.subjectFaixa ISM 2,4 GHzpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.titleRedução de taxa de absorção específica em phantoms de tecidos humanos por meio de superfícies seletivas em frequência com substratos feitos de têxteis hospitalarespt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR

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