정보와 통신 (Information and Communications Magazine)

한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
권호 표지

저전력 고속 OOK 무선 캡슐형 내시경 시스템의 설계 및 제작

  • 발행 : 2008.02.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

무선 캡슐형 내시경 시스템 설계를 위하여 인체내부에서 표면까지의 전송손실을 $0.001{\sim}2$ GHz대역에 대하여 분석하였다. 실제 인체구조 모델에 안테나를 적용하여 계산결과를 얻은 기존 연구와 달리 인체내 매질의 평균적 특성을 갖는 균일 매질로 가정하여 안테나의 Q와 효율을 계산하였다. 계산 결과 40MHz의 HPBW(Half-Power Bandwidth), 5mm반경 크기의 송신안테나, 15un거리에 대하여 $400{\sim}600$MHz 사이에서 -58dB가량의 최적 손실이 예상되었다. 분석된 손실 결과를 바탕으로 450MHz에서 무선 캡슐형 내시경 시스템이 설계 및 제작되었고 실제 유사매질용액에서 실험결과 15cm/10cm거리에서 -62/-5ldB의 손실을 보였으며 동물실험에서는 돼지 체내외간 10cm가량의 거리에 대해 약 -56dB의 손실이 측정되었다.

키워드

참고문헌

  1. G. Iddan, G. Meron, A. Glukhovsky, and P. Swain, "Wireless capsule endoscopy," Nature, vol. 405, no. 6785, pp. 417, May 2000
  2. W. G. Scanlon and N. E. Evans, "Radiowave propagation from a tissue-implanted source at 418 MHz and 916.5 MHz," IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 47, pp. 527-534, Apr. 2000 https://doi.org/10.1109/10.828152
  3. L. C. Chirwa, p. A. Hammond, S. Roy, and D. R. S. Cumming, "Electromagnetic radiation from ingested sources in the human intestine between 150 MHz and 1.2 GHz," IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 50, pp. 484-492, Apr. 2003 https://doi.org/10.1109/TBME.2003.809474
  4. Federal Communication Commission Office Engineering and Technology Supplement C (Ed. 01-01) to OET Bulletin 65(ED. 97-01), Evaluating Compliance with FCC Guideline for Human Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields, Additional Information for Evaluating Compliance of Mobile and Portable Devices with FCC Limits for Human Exposure to Radiofrequency Emissions, Washington, DC, June 2001
  5. A. Karlsson, "Physical limitations of antennas in a lossy medium," IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 52, no. 8, pp. 2027-2033, Aug. 2004 https://doi.org/10.1109/TAP.2004.832335
  6. Federal Communications Commission, Dielectric Properties of Body Tissues at RF and Microwave Frequencies, Internet document; URL: http://www. fcc.gov/cgi-bin/dielec.sh
  7. J. Lee and S. Nam, "Q Evaluation of Small Insulated Antennas in a Lossy Medium and Practical Radiation Efficiency Estimation," Korea-Japan MicroWave conference, pp. 65-68, Nov. 2007
  8. J. Ryu, M. Kim, J. Lee, M. Lee, B. Kim, and S. Nam, "Low Power OOK Transmitter for Wireless Capsule Endoscope," IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, pp. 855-858, June 2007
  9. S. Kwak, K. Chang, and Y. Yoon, "Small spiral antenna for wideband capsule endoscope system," Electronics Letters, vol.42, no.23, pp.1328-1329, November 9 2006 https://doi.org/10.1049/el:20062074
  10. 김홍석, 오민석, 천창율, "캡슐 내시경의 외부 수신기용 UWB 안테나 설계", 한국전자파학회 논문지, 제16권, 제8호, pp. 790-796, 2005