Design and Characterization of Textile Ultra Wideband (UWB) Antenna for Wireless Body Area Networks (WBAN)

Abstract

English: The rapidly growing demand for UWB high data rates wireless communication technology and the increasing interest in small, wearable antennas are the main motivation for this Master Thesis. This work reports on the process of design, development and fabrication of textile UWB antennas for wireless body area network (WBAN). The main objective is to design antennas which are able to be integrated within clothing, so that it will be a transparent (electronic) device to a human user. However, there exists various difficulties in designing UWB wearable antennas as compared to conventional narrowband antennas. This is especially challenging when designing using conductive fabric as its main construction material. The various considerations such as dimensions of the antenna, radiation properties, frequency range and low power consumption make the design process more complicated.

Castellano: La rápida y creciente demanda de transmisión de datos a alta velocidad mediante UWB y el creciente interés en pequeñas y portables antenas son las principales razones para este proyecto. Este trabajo se basa en el diseño, el desarrollo y la fabricación de antenas textiles y UWB para WBAN. El principal objetivo es el diseño de antenas que puedan ser integradas en la ropa, para así ser un dispositivo eléctrico invisible para el usuario. Por otro lado, existen varias dificultades en el diseño de antenas UWB textiles comparado con el típico proceso de diseño de antenas de banda estrecha. Resulta especialmente desafiante el diseño de una antena usando como material principal un tejido. Varias consideraciones como el tamaño de la antena, las propiedades de radiación, el rango de frecuencia y la energía consumida hacen aún más complicado el proceso de diseño.

Català: La ràpida i creixent demanda de transmissió de dades a alta velocitat mitjançant UWB i el creixent interès en petites i portables antenes són les principals raons per a aquest projecte. Aquest treball es basa en el disseny, el desenvolupament i la fabricació d'antenes tèxtils i UWB per WBAN. El principal objectiu és el disseny d'antenes que puguin ser integrades en la roba, per així ser un dispositiu elèctric invisible per l'usuari. D'altra banda, hi ha diverses dificultats en el disseny d'antenes UWB tèxtils comparat amb el típic procés de disseny d'antenes de banda estreta. Resulta especialment desafiant el disseny d'una antena utilitzant com a material principal un teixit. Diverses consideracions com la mida de l'antena, les propietats de radiació, el rang de freqüència i l'energia consumida fan encara més complicat el procés de disseny.