KR102323072B1 - Implantable antenna for collecting biosignals - Google Patents

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KR102323072B1
KR102323072B1 KR1020200144063A KR20200144063A KR102323072B1 KR 102323072 B1 KR102323072 B1 KR 102323072B1 KR 1020200144063 A KR1020200144063 A KR 1020200144063A KR 20200144063 A KR20200144063 A KR 20200144063A KR 102323072 B1 KR102323072 B1 KR 102323072B1
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KR
South Korea
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antenna
cavity
slots
bioimplantable
slot arrangement
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KR1020200144063A
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정재영
리사 빈티 모흐사파리 누아
후트 썸낭
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서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed is a bio-implantable antenna for collecting biosignals. The bio-implantable antenna comprises: a substrate; a first metal surface disposed on one surface of the substrate and having a first slot arrangement; and a second metal surface disposed on one surface of the substrate and having a second slot arrangement. The first slot arrangement and the second slot arrangement may be formed by arranging slots.

Description

생체 신호를 수집하기 위한 생체 이식형 안테나{Implantable antenna for collecting biosignals}Bioimplantable antenna for collecting biosignals

아래 실시예들은 통신기기의 최종단에서 전자파를 효율적으로 송수신하는 장치인 안테나에 대한 것이다. 더 구체적으로, 인체 또는 소형 통신기기에 설치될 수 있는 광대역 안테나의 구조설계에 대한 것이다.The following embodiments relate to an antenna, which is a device for efficiently transmitting and receiving electromagnetic waves at the final end of a communication device. More specifically, it relates to the structural design of a broadband antenna that can be installed in a human body or a small communication device.

우리나라의 65세 이상 고령 인구는 지난 1960년 73만 명 (2.9%)에서 지속적으로 증가해 이미 2010년에 545만 명 (11%)을 기록하고 있으며, 2030년 1,269만 명 (24.3%), 2060년 1,762만 명 (40.1%) 수준으로 증가할 것으로 전망된다. 고령 인구가 크게 증가하면서 향후 퇴행성 뇌 질환 (예: 치매, 알츠하이머) 예방 및 치료 시장 규모는 지속적으로 성장할 것으로 전망된다. 뇌는 판단, 인지, 행동 등에 직접적으로 영향을 주는 가장 중요한 신체 부위로, 아직까지는 뇌 과학 및 의료기술의 한계로 인하여 미지의 영역으로 볼 수 있으며, 인간의 건강한 생명 연장을 위해서는 뇌연구의 중요성이 높아질 것으로 판단된다. The number of people aged 65 and over in Korea has increased from 730,000 (2.9%) in 1960 to 5.45 million (11%) in 2010. In 2030, 12.69 million (24.3%), 2060 It is expected to increase to 17.62 million (40.1%) per year. As the aging population increases significantly, the market size for the prevention and treatment of degenerative brain diseases (eg dementia, Alzheimer's) is expected to continue to grow in the future. The brain is the most important part of the body that directly affects judgment, cognition, and behavior, and it can be viewed as an unknown area due to the limitations of brain science and medical technology. is expected to increase.

최근 뇌 질환 치료 혹은 뇌기능 향상 등을 고려하여 안정적이고 효율적인 뇌 신호 정보 처리/전달 등을 목적으로 한 체내 이식용 무선전자장치의 핵심 구성 요소에 대한 연구 개발이 진행되고 있다. Recently, research and development on core components of wireless electronic devices for implantation in the body for the purpose of stable and efficient processing/transmission of brain signal information, etc. in consideration of brain disease treatment or brain function improvement, etc. are being conducted.

일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나는 기판; 상기 기판의 일면에 배치되고 제1 슬롯 배열을 가지는 제1 금속면; 및 상기 기판의 일면에 배치되고 제2 슬롯 배열을 가지는 제2 금속면을 포함하고, 상기 제1 슬롯 배열 및 상기 제2 슬롯 배열은 슬롯들이 배열되어 형성된 것일 수 있다.A bioimplantable antenna according to an embodiment includes a substrate; a first metal surface disposed on one surface of the substrate and having a first slot arrangement; and a second metal surface disposed on one surface of the substrate and having a second slot arrangement, wherein the first slot arrangement and the second slot arrangement may be formed by arranging slots.

상기 제1 금속면 및 상기 제2 금속면은, 상기 기판 상에 상기 기판의 일 축 방향의 제1 기준선을 기준으로 좌우로 배치되고, 상기 슬롯들 각각은, 상기 제1 기준선 및 상기 제1 기준선과 수직인 제2 기준선을 기준으로 상기 제1 기준선 방향의 높이와 상기 제2 기준선 방향의 너비를 가질 수 있다.The first metal surface and the second metal surface are disposed on the substrate left and right with respect to a first reference line in one axial direction of the substrate, and each of the slots includes the first reference line and the first reference line. It may have a height in the direction of the first reference line and a width in the direction of the second reference line with respect to a second reference line perpendicular to the reference line.

상기 제1 슬롯 배열은, 상기 슬롯들이 상기 제1 금속면 상에 상기 일 축 방향을 기준으로 좌우로 평행하게 배열되어 형성된 것이고, 상기 제2 슬롯 배열은, 상기 슬롯들이 상기 제2 금속면 상에 상기 일 축 방향을 기준으로 좌우로 평행하게 배열되어 형성된 것일 수 있다.The first slot arrangement is formed by arranging the slots on the first metal surface in parallel to the left and right with respect to the one axial direction, and the second slot arrangement is that the slots are on the second metal surface. It may be formed by arranging in parallel to the left and right with respect to the one axis direction.

상기 높이가 상기 너비보다 긴 형태로 형성된 것일 수 있다.The height may be formed to be longer than the width.

일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나는 상기 제1 기준선 방향의 높이 및 상기 제2 기준선 방향의 너비를 갖는 제1 캐비티 및 제2 캐비티를 더 포함하고, 상기 제1 캐비티는, 상기 제1 금속면에 상기 제1 슬롯 배열 아래로 상기 제1 슬롯 배열의 상기 각각의 슬롯과 연결되어 형성된 것이고, 상기 제2 캐비티는, 상기 제2 금속면에 상기 제2 슬롯 배열 아래로 상기 제2 슬롯 배열의 상기 각각의 슬롯과 연결되어 형성된 것일 수 있다.The bioimplantable antenna according to an embodiment further includes a first cavity and a second cavity having a height in the first reference line direction and a width in the second reference line direction, wherein the first cavity includes the first metal surface is formed in connection with the respective slots of the first slot arrangement below the first slot arrangement, and the second cavity is formed on the second metal surface of the second slot arrangement below the second slot arrangement. It may be formed by being connected to each slot.

일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나는 상기 제1 기준선 방향의 높이 및 상기 제2 기준선 방향의 너비를 갖는 제3 캐비티 및 제4 캐비티를 더 포함하고, 상기 제3 캐비티는, 상기 일축 방향의 상기 제1 금속면의 가장자리 아래쪽으로 형성되어 상기 제1 캐비티와 연결되고 상기 제1 캐비티보다 낮은 높이로 형성된 것이고, 상기 제4 캐비티는, 상기 제2 금속면의 상기 일 축 방향의 가장자리 아래쪽으로 형성되어 상기 제2 캐비티와 연결되고 상기 제2 캐비티보다 낮은 높이로 형성된 것일 수 있다.The bioimplantable antenna according to an embodiment further includes a third cavity and a fourth cavity having a height in the first reference line direction and a width in the second reference line direction, wherein the third cavity is in the uniaxial direction It is formed below the edge of the first metal surface, is connected to the first cavity, and has a height lower than the first cavity, and the fourth cavity is formed below the edge of the second metal surface in the one axial direction. It may be connected to the second cavity and formed to have a lower height than the second cavity.

상기 슬롯들의 상기 높이는, 상기 슬롯들이 상기 제1 기준선으로부터 멀어질수록 높아질 수 있다.The height of the slots may increase as the slots move away from the first reference line.

일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나는 상기 슬롯들, 상기 제1 캐비티, 상기 제2 캐비티, 상기 제3 캐비티, 및 상기 제4 캐비티의 상기 너비와 상기 높이에 의해 공진주파수 및 이득이 결정될 수 있다.In the bioimplantable antenna according to an embodiment, a resonance frequency and a gain may be determined by the width and the height of the slots, the first cavity, the second cavity, the third cavity, and the fourth cavity. .

일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나는 상기 슬롯들 사이의 간격 및 상기 제1 슬롯 배열과 상기 제2 슬롯 배열에 포함된 상기 슬롯들의 개수에 의해 공진주파수 및 이득이 결정될 수 있다.In the bioimplantable antenna according to an embodiment, a resonant frequency and a gain may be determined by an interval between the slots and the number of slots included in the first slot arrangement and the second slot arrangement.

일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나는 두개골에 수직으로 이식되어 생체 신호를 전송할 수 있다.The bio-implantable antenna according to an embodiment may be vertically implanted in the skull to transmit bio-signals.

도 1은 일 실시예에 따른 생체 신호를 수집하기 위한 생체 이식형 안테나를 이용한 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 전류 분포를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 성능을 시뮬레이션하기 위한 다층 조직 모델을 도시하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 반사계수를 측정한 결과를 도시하는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 이득을 측정한 결과를 도시하는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 슬롯 너비에 따른 반사계수를 측정한 결과를 도시하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 슬롯 간격에 따른 반사계수를 측정한 결과를 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a system using a bio-implantable antenna for collecting bio-signals according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating a configuration of a bioimplantable antenna according to an embodiment.
3 is a diagram illustrating a current distribution of a bioimplantable antenna according to an exemplary embodiment.
4 is a diagram illustrating a multi-layered tissue model for simulating the performance of an implantable antenna according to an embodiment.
5 is a diagram illustrating a result of measuring a reflection coefficient of a bioimplantable antenna according to an exemplary embodiment.
6 is a diagram illustrating a result of measuring a gain of a bioimplantable antenna according to an exemplary embodiment.
7 is a diagram illustrating a result of measuring a reflection coefficient according to a slot width of a bioimplantable antenna according to an exemplary embodiment.
8 is a diagram illustrating a result of measuring a reflection coefficient according to a slot interval of a bioimplantable antenna according to an exemplary embodiment.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for purposes of illustration only, and may be changed and implemented in various forms. Accordingly, the actual implementation form is not limited to the specific embodiments disclosed, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea described in the embodiments.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as first or second may be used to describe various components, these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected to” another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that another component may exist in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers, It should be understood that the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not

이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same components are assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

최근 뇌 질병 치료 및 예방을 위해 Brain-Machine Interface (BMI)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 센서를 이용해 취득한 뇌신호를 유선장치를 이용해 외부로 전송하는 것은 이식 대상자의 감염문제, 신체활동범위 제한, 정신적/시각적 스트레스를 야기할 수 있는 문제점이 있고, 이를 해소하기 위해서는 무선 전송 시스템이 필요하다.Recently, research on the Brain-Machine Interface (BMI) has been actively conducted for the treatment and prevention of brain diseases. Transmitting the brain signal acquired using the sensor to the outside using a wired device has problems that can cause infection problems, limiting the range of physical activity, and mental/visual stress for transplant recipients, and a wireless transmission system is needed to solve these problems .

뇌신호의 센싱 및 무선전송을 위해서는 센싱된 미세 뇌신호를 안정적이고 효율적으로 전송하는 안테나를 구현하여야 한다. 뇌 삽입 안테나의 요구사항은 뇌에 삽입 가능한 작은 크기, 다량의 데이터를 전송할 수 있는 광대역 동작, 미세한 인체 신호를 손실없이 체외로 신호를 전송할 수 있는 고이득 특성, 인체적합성이 확보된 물질로 제작 등이 있다.For sensing and wireless transmission of brain signals, it is necessary to implement an antenna that reliably and efficiently transmits the sensed fine brain signals. The requirements for an implanted brain antenna include a small size that can be inserted into the brain, a wide-band operation that can transmit a large amount of data, a high-gain characteristic that can transmit signals outside the body without loss of minute human signals, and materials with human compatibility. there is this

아래 실시예들에서는 광대역 안테나 구조인 비발디 안테나(Vivaldi, tapered slot antenna)에 이득향상과 소형화를 위해 안테나에 슬롯 배열(slot array)을 추가한 새로운 구조를 제안하고 있다.In the following embodiments, a new structure is proposed in which a slot array is added to the Vivaldi, tapered slot antenna, which is a broadband antenna structure, for gain improvement and miniaturization.

도 1은 일 실시예에 따른 생체 신호를 수집하기 위한 생체 이식형 안테나를 이용한 시스템을 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a system using a bio-implantable antenna for collecting bio-signals according to an embodiment.

도 1을 참고하면, 머리에 이식되는 생체 이식형 안테나(100)와 생체 이식형 안테나(100)로부터 발송된 신호를 수신하는 수신 안테나(105) 및 리시버(110), 리시버(110)로부터 수신한 데이터를 전달받아 데이터 처리를 수행하는 프로세서(115)가 도시되어 있다. 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(100)는 두개골에 수직으로 위치하도록 이식될 수 있다. 안테나가 두개골 밑에 두개골과 평행하게 위치하는 경우 뼈로 인한 전파 손실이 매우 커질 수 있는데, 생체 이식형 안테나(100)가 두개골에 수직으로 위치함으로써 전파 손실을 방지할 수 있다. 일 실시예에서, 생체 이식형 안테나(100)는 엔드 파이어(end-fire) 방사 패턴을 형성하여 전자기파가 두개골 끝에서 방사되기 때문에 전파 손실을 방지하고 이득이 증가할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a bioimplantable antenna 100 implanted in the head and a receiving antenna 105 and a receiver 110 receiving signals transmitted from the bioimplantable antenna 100 , received from the receiver 110 . A processor 115 that receives data and performs data processing is shown. The bioimplantable antenna 100 according to an embodiment may be implanted to be positioned perpendicular to the skull. When the antenna is positioned under the skull and parallel to the skull, propagation loss due to the bone may be very large, and since the bioimplantable antenna 100 is positioned perpendicular to the skull, propagation loss can be prevented. In one embodiment, the bioimplantable antenna 100 forms an end-fire radiation pattern so that electromagnetic waves are radiated from the tip of the skull, thereby preventing propagation loss and increasing gain.

도 2는 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(200)의 구성을 도시하는 도면이고, 도 3은 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(200)의 전류 분포를 도시한 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the implantable antenna 200 according to an embodiment, and FIG. 3 is a diagram illustrating a current distribution of the implantable antenna 200 according to an embodiment.

안테나의 경우 소형화될수록 공진주파수가 높아지고 이득이 감소하는 문제점이 있다. 안테나가 소형화될수록 공진주파수가 높아지고 이득이 감소하는 문제는 안테나 동작 시 전류가 안테나의 가장자리로 누설되는 현상 때문임이 3차원 전자파 시뮬레이션을 통해 확인되었다. 도 2를 참고하면, 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(200)는 기판(205), 기판(205)의 일면에 배치되고 제1 슬롯 배열(220)을 가지는 제1 금속면(210), 및 기판(205)의 일면에 배치되고 제2 슬롯 배열(223)을 가지는 제2 금속면(215)을 포함할 수 있다. 제1 슬롯 배열(220) 및 제2 슬롯 배열(223)은 슬롯(225)과 같은 슬롯들이 배열되어 형성된 것일 수 있다. 제2 슬롯 배열(223)은 제1 슬롯 배열(220)과 같이 제2 금속면 상에 슬롯들이 배열되어 형성된 것일 수 있다. 생체 이식형 안테나(200)는 슬롯 배열 구조를 포함함으로써 전류의 누설을 방지하여 보다 높은 공진주파수 및 이득을 가지며, 소형화될 수 있다. 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(200)는 높이(245)가 8mm, 너비(240)가 1.2mm일 수 있다.In the case of an antenna, there is a problem in that the resonant frequency increases and the gain decreases as the size of the antenna decreases. It was confirmed through 3D electromagnetic wave simulation that the problem that the resonant frequency increases and the gain decreases as the antenna becomes smaller is due to the phenomenon of leakage of current to the edge of the antenna during operation of the antenna. Referring to FIG. 2 , the implantable antenna 200 according to an embodiment includes a substrate 205 , a first metal surface 210 disposed on one surface of the substrate 205 and having a first slot arrangement 220 , and a second metal surface 215 disposed on one surface of the substrate 205 and having a second slot arrangement 223 . The first slot arrangement 220 and the second slot arrangement 223 may be formed by arranging the same slots as the slots 225 . The second slot arrangement 223 may be formed by arranging slots on the second metal surface like the first slot arrangement 220 . The bioimplantable antenna 200 has a higher resonant frequency and gain by preventing current leakage by including a slot arrangement structure, and can be miniaturized. The bioimplantable antenna 200 according to an embodiment may have a height 245 of 8 mm and a width 240 of 1.2 mm.

제1 슬롯 배열(220) 및 제2 슬롯 배열(223) 각각은 슬롯들이 배열되어 형성된 것일 수 있다. 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(200)의 기판(205), 제1 금속면(210) 및 제2 금속면(215)은 생체 적합성이 높은 소재로 구성될 수 있고 이로써 안정적으로 두개골에 이식될 수 있다. 또 생체 이식형 안테나(200)는 PCB공정으로 구현될 수 있어 경제적이다.Each of the first slot array 220 and the second slot array 223 may be formed by arranging slots. The substrate 205, the first metal surface 210, and the second metal surface 215 of the bioimplantable antenna 200 according to an embodiment may be made of a material with high biocompatibility, thereby stably implanted in the skull. can be In addition, the bioimplantable antenna 200 is economical because it can be implemented by a PCB process.

일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(200)는 생체에 이식되어 사용되어야만 하는 것은 아니고, 소형, 광대역, 고이득 지향성 안테나를 필요로 하는 소형통신기기 및 IoT 기기 등 다양한 분야에 적용될 수 있다. 생체 이식형 안테나(200)는 광대역 안테나가 필요한 대용량 데이터 통신 및 전파환경이 수시로 변하는 경우에 적용될 수 있다.The bioimplantable antenna 200 according to an embodiment does not have to be implanted in a living body to be used, but may be applied to various fields such as small communication devices and IoT devices that require small, broadband, and high-gain directional antennas. The bioimplantable antenna 200 may be applied to a case where a large-capacity data communication requiring a broadband antenna and a radio wave environment change frequently.

제1 금속면(210) 및 제2 금속면(215)은 기판(205) 상에 기판(205)의 일 축 방향의 제1 기준선(232)을 기준으로 좌우로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 금속면(210) 및 제2 금속면(215)은 비발디 안테나 형태로 배치될 수 있다. 생체 이식형 안테나(200)는 비발디 안테나 형태로 배치됨으로써 높은 지향성을 갖기 때문에 생체 이식형 안테나(200)가 두개골에 수직으로 이식되면 안테나의 방사에너지가 항상 위로 향할 수 있다. 생체 이식형 안테나(200)는 엔드 파이어(end-fire) 방사 패턴을 형성하여 에너지가 두개골 끝에서 방사되기 때문에 뼈로 인한 전파 손실을 방지하고 이득이 증가할 수 있다.The first metal surface 210 and the second metal surface 215 may be disposed on the substrate 205 to the left and right with respect to the first reference line 232 in one axial direction of the substrate 205 . In one embodiment, the first metal surface 210 and the second metal surface 215 may be arranged in the form of a Vivaldi antenna. Since the bioimplantable antenna 200 is disposed in the form of a Vivaldi antenna and has high directivity, when the bioimplantable antenna 200 is vertically implanted in the skull, the radiant energy of the antenna can always be directed upward. The bioimplantable antenna 200 forms an end-fire radiation pattern so that energy is radiated from the tip of the skull, thereby preventing propagation loss due to bones and increasing gain.

제1 금속면(210) 및 제2 금속면(215)이 비발디 안테나 형태로 배치되어 광대역 특성을 가질 수 있다. 제1 금속면(210) 및 제2 금속면(215)이 각각의 금속면에 슬롯 배열 구조를 포함함으로써 생체 이식형 안테나(200)는 광대역 이득 특성을 더 가질 수 있다. 도 3을 참고하면, 짙게 표시된 부분이 전류의 분포가 집중되는 부분이다. 슬롯 배열 구조로 인해 고주파 전류가 생체 이식형 안테나(200)에서 에너지가 방사되는 비발디 커브(310, 320)에 집중적으로 분포됨을 확인할 수 있다. 이로써 생체 이식형 안테나(200)는 광대역, 고이득의 효율적인 방사 특성을 가질 수 있다. The first metal surface 210 and the second metal surface 215 may be disposed in the form of a Vivaldi antenna to have broadband characteristics. Since the first metal surface 210 and the second metal surface 215 include a slot arrangement structure on each metal surface, the bioimplantable antenna 200 may further have a broadband gain characteristic. Referring to FIG. 3 , the dark-marked portion is the portion where the distribution of current is concentrated. It can be seen that, due to the slot arrangement structure, the high-frequency current is intensively distributed in the Vivaldi curves 310 and 320 through which energy is radiated from the bioimplantable antenna 200 . As a result, the bioimplantable antenna 200 may have broadband and high-gain efficient radiation characteristics.

일 실시예에서, 슬롯들 각각은 제1 기준선(232) 및 제1 기준선(232)과 수직인 제2 기준선을 기준으로 높이(265)와 같은 제1 기준선(232) 방향의 높이와 너비(250)와 같은 제2 기준선 방향의 너비를 가질 수 있다. 슬롯들은 높이가 너비보다 긴 형태로 형성된 것일 수 있고, 제1 슬롯 배열(220)과 같이 높이가 제1 기준선(232)으로부터 멀어질수록 높아지도록 형성될 수 있다. 슬롯들의 형태는 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 슬롯들은 너비가 높이보다 긴 형태로 형성된 것일 수 있다. 각 슬롯들의 높이 및 너비는 모두 같도록 형성될 수 있다. 슬롯들의 높이는 제1 기준선(232)으로부터 멀어질수록 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다. 슬롯들의 너비는 제1 기준선(232)으로부터 멀어질수록 너비가 넓어지도록 형성될 수 있다. 이처럼, 슬롯들의 너비 및 높이는 다양하게 형성될 수 있다.In one embodiment, each of the slots has a height and width 250 in the direction of the first reference line 232 , such as a height 265 with respect to a first reference line 232 and a second reference line perpendicular to the first reference line 232 . ) may have a width in the direction of the second reference line. The slots may have a height longer than a width, and like the first slot array 220 , the slots may be formed to increase in height as they move away from the first reference line 232 . The shape of the slots is not limited thereto, and may have various shapes. For example, the slots may be formed in a form in which a width is longer than a height. The height and width of each slot may be formed to be the same. The height of the slots may be formed such that the height of the slots decreases as the distance from the first reference line 232 increases. The width of the slots may be formed to increase as the distance from the first reference line 232 increases. As such, the width and height of the slots may be formed in various ways.

일 실시예에서, 제1 슬롯 배열(220)은 슬롯들이 제1 금속면(210) 상에 일 축 방향을 기준으로 좌우로 평행하게 배열되어 형성된 것이고, 제2 슬롯 배열(223)은 슬롯들이 제2 금속면(215) 상에 일 축 방향을 기준으로 좌우로 평행하게 배열되어 형성된 것일 수 있다. 슬롯 배열의 형태는 이에 한정된 것은 아니고, 제1 금속면(210) 및 제2 금속면(215) 상에 다양한 배열을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 슬롯 배열(220)은 제1 금속면(210) 상에 일 축을 기준으로 상하로 평행하게 배열되어 형성된 것이고, 제2 슬롯 배열(223)은 슬롯들이 제2 금속면(215) 상에서 일 축 방향을 기준으로 상하로 평행하게 배열되어 형성된 것일 수 있다. 또 제1 슬롯 배열(220)은 제1 금속면(210) 상에 슬롯들이 평행하지 않게 임의로 배열되어 형성된 것이고, 제2 슬롯 배열(223)은 제2 금속면(215) 상에 슬롯들이 평행하지 않게 임의로 배열되어 형성된 것일 수 있다.In one embodiment, the first slot arrangement 220 is formed by arranging the slots in parallel to the left and right on the first metal surface 210 with respect to one axial direction, and the second slot arrangement 223 is the second slot arrangement. 2 It may be formed by arranging in parallel to the left and right in one axial direction on the metal surface 215 . The shape of the slot arrangement is not limited thereto, and various arrangements may be formed on the first metal surface 210 and the second metal surface 215 . For example, the first slot arrangement 220 is formed by arranging vertically and parallel to one axis on the first metal surface 210 , and in the second slot arrangement 223 , slots are formed on the second metal surface 215 . ) may be formed by arranging vertically in parallel with respect to one axial direction. In addition, the first slot arrangement 220 is formed by arbitrarily arranging slots on the first metal surface 210 so that they are not parallel to each other, and the second slot arrangement 223 is formed in which slots are not parallel on the second metal surface 215 . It may be arbitrarily arranged and formed.

일 실시예에서, 간격(270)과 같은 제1 슬롯 배열(220)에 포함된 슬롯들 간 간격은 일정할 수 있고, 간격(270)과 같은 제2 슬롯 배열(223)에 포함된 슬롯들 간 간격은 일정할 수 있다. 제1 슬롯 배열(220) 및 제2 슬롯 배열(223)에 포함된 슬롯들 간 간격은 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 기준선(232)으로부터 멀어질수록 슬롯들 간 간격이 좁아지거나 넓어지는 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.In one embodiment, the spacing between slots included in the first slot arrangement 220 , such as spacing 270 , may be constant, and between slots included in the second slot array 223 , such as spacing 270 . The spacing may be constant. The interval between the slots included in the first slot arrangement 220 and the second slot arrangement 223 is not limited thereto, and the interval between the slots becomes narrower or wider as the distance from the first reference line 232 increases. can be formed in the form.

일 실시예에서, 제1 슬롯 배열(220) 및 제2 슬롯 배열(223)은 복수의 슬롯들을 포함하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 슬롯 배열(220) 및 제2 슬롯 배열(223) 각각은 3개의 슬롯들을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 슬롯 배열(220) 및 제2 슬롯 배열(223) 각각은 4개의 슬롯들을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 슬롯 배열(220) 및 제2 슬롯 배열(223) 각각은 1개 또는 2개 이상의 슬롯들을 포함할 수 있다. In one embodiment, the first slot arrangement 220 and the second slot arrangement 223 may be formed to include a plurality of slots. In one embodiment, each of the first slot arrangement 220 and the second slot arrangement 223 may include three slots. In another embodiment, each of the first slot arrangement 220 and the second slot arrangement 223 may include four slots. However, the present invention is not limited thereto, and each of the first slot array 220 and the second slot array 223 may include one or two or more slots.

일 실시예 따른 생체 이식형 안테나(200)는 높이(285)와 같은 제1 기준선(232) 방향의 높이 및 너비(295)와 같은 제2 기준선 방향의 너비를 갖는 제1 금속면 상의 제1 캐비티(230) 및 제2 금속면 상의 제2 캐비티(255)를 더 포함할 수 있다. 제1 캐비티(230)는, 제1 금속면(210)에 제1 슬롯 배열(220) 아래로 제1 슬롯 배열(220)의 각각의 슬롯과 연결되어 형성된 것이고, 제2 캐비티(255)는, 제2 금속면(215)에 제2 슬롯 배열(223) 아래로 제2 슬롯 배열(223)의 각각의 슬롯과 연결되어 형성된 것일 수 있다. 제1 캐비티(230)의 너비는 제1 슬롯 배열(220)의 슬롯들의 너비와 슬롯들 간 간격의 합과 같도록 형성될 수 있고, 제2 캐비티(255)의 너비는 제2 슬롯 배열(223)의 슬롯들의 너비와 슬롯들 간 간격의 합과 같도록 형성될 수 있다. 높이(290)와 높이(285)는 서로 다르게 형성될 수 있다. The implantable antenna 200 according to an embodiment has a first cavity on a first metal surface having a height in a first reference line 232 direction equal to a height 285 and a width in a second reference line direction equal to a width 295 equal to a height 295 . 230 and a second cavity 255 on the second metal surface may be further included. The first cavity 230 is formed by being connected to each slot of the first slot arrangement 220 below the first slot arrangement 220 on the first metal surface 210, and the second cavity 255 is, It may be formed by being connected to each slot of the second slot array 223 under the second slot array 223 on the second metal surface 215 . The width of the first cavity 230 may be equal to the sum of the width of the slots of the first slot arrangement 220 and the spacing between the slots, and the width of the second cavity 255 may be equal to the width of the second slot arrangement 223 . ) may be formed to be equal to the sum of the width of the slots and the spacing between the slots. The height 290 and the height 285 may be formed differently.

일 실시예 따른 생체 이식형 안테나(200)는 제1 기준선(232) 방향의 높이(280)와 같은 높이 및 제2 기준선 방향의 너비(275)와 같은 너비를 갖는 제3 캐비티(235) 및 제4 캐비티(260)를 더 포함할 수 있다. 제3 캐비티(235)는 일축 방향의 제1 금속면(210)의 가장자리 아래쪽으로 형성되어 제1 캐비티(230)와 연결되고 제1 캐비티(230)보다 낮은 높이로 형성된 것일 수 있고, 제4 캐비티(260)는 제2 금속면(215)의 일 축 방향의 가장자리 아래쪽으로 형성되어 제2 캐비티(255)와 연결되고 제2 캐비티(255)보다 낮은 높이로 형성된 것일 수 있다. The implantable antenna 200 according to an embodiment includes a third cavity 235 and a third cavity 235 having a height equal to the height 280 in the direction of the first reference line 232 and a width equal to the width 275 in the direction of the second reference line. Four cavities 260 may be further included. The third cavity 235 may be formed below the edge of the first metal surface 210 in the uniaxial direction to be connected to the first cavity 230 and be formed to have a lower height than the first cavity 230 , and the fourth cavity Reference numeral 260 may be formed below the edge of the second metal surface 215 in one axial direction to be connected to the second cavity 255 and be formed to have a lower height than the second cavity 255 .

일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(200)는 제1 슬롯 배열(220), 제2 슬롯 배열(223), 제1 캐비티(230), 제2 캐비티(255), 제3 캐비티(235) 및 제4 캐비티(260) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 이로써 생체 이식형 안테나(200)의 공진주파수 및 이득이 개선될 수 있다.The implantable antenna 200 according to an embodiment includes a first slot array 220 , a second slot array 223 , a first cavity 230 , a second cavity 255 , a third cavity 235 and At least one of the fourth cavity 260 may be included, thereby improving the resonant frequency and gain of the implantable antenna 200 .

제1 슬롯 배열(220) 및 제2 슬롯 배열(223)의 슬롯들이 배열된 형태에 따라서 공진주파수 및 이득이 결정될 수 있다. 슬롯들 사이의 간격 및 제1 슬롯 배열(220)과 제2 슬롯 배열(223)에 포함된 슬롯들의 개수에 의해 공진주파수 및 이득이 결정될 수 있다. 제1 슬롯 배열(220) 및 제2 슬롯 배열(223)의 슬롯들은 제1 기준선(232)으로부터 멀어질수록 높아지도록 형성될 수 있고, 이로써 전자기파 방사에 관여하는 비발디 커브에 전류 분포가 증가하여 생체 이식형 안테나(200)의 공진주파수 및 이득이 더 개선될 수 있다. 생체 이식형 안테나(200)의 각 구성의 형상에 따라 안테나의 공진주파수, 대역폭, 이득 등이 결정될 수 있으므로 확정성이 우수하다.The resonant frequency and gain may be determined according to the arrangement of the slots of the first slot arrangement 220 and the second slot arrangement 223 . The resonant frequency and gain may be determined by the spacing between the slots and the number of slots included in the first slot array 220 and the second slot array 223 . The slots of the first slot arrangement 220 and the second slot arrangement 223 may be formed to be higher as the distance from the first reference line 232 increases, thereby increasing the current distribution in the Vivaldi curve involved in electromagnetic wave radiation, resulting in a living body. The resonant frequency and gain of the implantable antenna 200 may be further improved. The resonant frequency, bandwidth, gain, etc. of the antenna can be determined according to the shape of each component of the bioimplantable antenna 200 , so that the reliability is excellent.

도 4는 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 성능을 시뮬레이션하기 위한 다층 조직 모델을 도시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a multi-layered tissue model for simulating the performance of an implantable antenna according to an embodiment.

기존에는 하나의 전기적 특성을 갖는 팬텀 내에서 측정하기 때문에 안테나 성능에 대한 신뢰도가 부족하였다. 생체 이식형 안테나(400)의 성능에 대한 신뢰도를 확보하기 위해 실제로 안테나가 이식되는 7층의 뇌 모사 팬텀을 이용하여 시뮬레이션 하였다.In the past, reliability of the antenna performance was insufficient because it was measured within a phantom having one electrical characteristic. In order to secure the reliability of the performance of the bioimplantable antenna 400, a simulation was performed using a brain-simulating phantom of the 7th layer in which the antenna is actually implanted.

도 4를 참고하면, 다층 조직 모델에서 두개골에 이식된 생체 이식형 안테나(400)와 두개골 아래로 평행하게 위치하여 뇌의 신호를 검출하는 뉴럴 칩(neural chip)(405)이 도시되어 있다. 생체 이식형 안테나(400)는 생체 이식형 안테나(100)와 대응될 수 있다. 뉴럴 칩(405)에서 뇌 신호를 검출하고, 검출된 데이터를 생체 이식형 안테나(400)를 통해 뇌 외부로 전송할 수 있다.Referring to FIG. 4 , in the multi-layered tissue model, the implantable antenna 400 implanted in the skull and the neural chip 405 positioned in parallel under the skull to detect brain signals are shown. The bioimplantable antenna 400 may correspond to the bioimplantable antenna 100 . The neural chip 405 may detect a brain signal and transmit the detected data to the outside of the brain through the bioimplantable antenna 400 .

일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(400)의 성능을 시뮬레이션하기 위한 다층 조직 모델은 피부(skin)(410), 지방(fat)(415), 두개골(bone)(420), 경막(Dura)(425), 척수액(CSF)(430), 회백질(Grey Matter)(435), 백질(White Matter)(440)로 구현할 수 있다. 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(400)는 다층 조직 모델에서 두개골(420)에 수직으로 위치할 수 있다. 생체 이식형 안테나(400)는 엔드 파이어(end-fire) 방사 패턴을 형성하여 전자기파가 두개골(420) 끝에서 방사되기 때문에 뼈로 인한 전파 손실을 방지하고 이득이 증가할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 측정한 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나(400)의 특성에 대해서는 도 5 내지 도8을 참조하여 아래에서 설명한다.A multi-layered tissue model for simulating the performance of the implantable antenna 400 according to an embodiment is a skin 410, a fat 415, a skull 420, and a dura. 425 , spinal fluid (CSF) 430 , gray matter 435 , and white matter 440 may be implemented. The implantable antenna 400 according to an embodiment may be positioned perpendicular to the skull 420 in the multi-layered tissue model. The bioimplantable antenna 400 forms an end-fire radiation pattern so that electromagnetic waves are radiated from the tip of the skull 420 , so that propagation loss due to bones can be prevented and gain can be increased. The characteristics of the bioimplantable antenna 400 according to an embodiment measured through simulation will be described below with reference to FIGS. 5 to 8 .

도 5는 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 반사계수를 측정한 결과를 도시하는 도면이고, 도 6은 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 이득을 측정한 결과를 도시하는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a result of measuring a reflection coefficient of the implantable antenna according to an embodiment, and FIG. 6 is a diagram illustrating a result of measuring a gain of the implantable antenna according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 종래 비발디 안테나의 반사 계수(520)와 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 반사 계수(510)를 통해 공진 주파수를 비교한 결과를 보여준다. 생체 이식형 안테나에 슬롯 배열을 적용함으로써 안테나의 공진 주파수가 종래 안테나의 공진 주파수인 6.1GHz에서 4GHz로 감소함을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5 , a result of comparing the resonant frequency through the reflection coefficient 520 of the conventional Vivaldi antenna and the reflection coefficient 510 of the implantable antenna according to an embodiment is shown. By applying the slot arrangement to the bioimplantable antenna, it can be confirmed that the resonance frequency of the antenna is reduced from 6.1 GHz, which is the resonance frequency of the conventional antenna, to 4 GHz.

도 6을 참조하면, 종래 비발디 안테나의 이득(620)과 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 이득(610)을 비교한 결과를 보여준다. 생체 이식형 안테나에 슬롯 배열을 적용함으로써 안테나 통신 주파수인 3~5GHz 대역에서 생체 이식형 안테나의 이득이 종래 안테나의 이득에 비해 2~3dB(1.5~2배) 향상된다.Referring to FIG. 6 , a comparison result of the gain 620 of the conventional Vivaldi antenna and the gain 610 of the bioimplantable antenna according to an embodiment is shown. By applying the slot arrangement to the bioimplantable antenna, the gain of the bioimplantable antenna is improved by 2~3dB (1.5~2 times) compared to the gain of the conventional antenna in the 3~5GHz band, which is the antenna communication frequency.

생체 이식형 안테나는 슬롯 배열을 포함하여 낮은 공진 주파수 및 높은 이득 특성을 가질 수 있으므로 종래 안테나에 비해 소형화할 수 있다. 소형화된 생체 이식형 안테나는 협소한 공간에 설치될 수 있고 높은 이득으로 인해 긴 통신거리를 가질 수 있다. Since the bioimplantable antenna may have a low resonant frequency and high gain characteristics including a slot arrangement, it may be miniaturized compared to a conventional antenna. The miniaturized bioimplantable antenna can be installed in a narrow space and can have a long communication distance due to its high gain.

도 7은 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 슬롯 너비에 따른 반사계수를 측정한 결과를 도시하는 도면이고, 도 8은 일 실시예에 따른 생체 이식형 안테나의 슬롯 간격에 따른 반사계수를 측정한 결과를 도시하는 도면이다.7 is a view showing a result of measuring the reflection coefficient according to the slot width of the implantable antenna according to an embodiment, and FIG. 8 is a view showing the measurement result of the reflection coefficient according to the slot interval of the implantable antenna according to the embodiment. It is a diagram showing one result.

도 7을 참조하면, 도 4의 구조를 갖는 뇌 모사 팬텀 내에 위치한 생체 이식형 안테나의 슬롯들의 너비 변화에 따른 반사 계수를 비교한 결과를 보여준다. 도 7의 w는 생체 이식형 안테나의 슬롯들의 너비를 의미하며, 각 슬롯들의 너비는 모두 같다. 도 7에서, 슬롯들의 너비가 좁아질수록 공진 주파수가 높아진다.Referring to FIG. 7 , a comparison result of reflection coefficients according to a change in width of slots of a bioimplantable antenna located in a brain-simulating phantom having the structure of FIG. 4 is shown. In FIG. 7, w denotes the width of the slots of the bioimplantable antenna, and the widths of the slots are all the same. 7 , as the widths of the slots become narrower, the resonant frequency increases.

도 8을 참고하면, 도 4의 구조를 갖는 뇌 모사 팬텀 내에 위치한 생체 이식형 안테나의 슬롯들의 간격 변화에 따른 반사 계수를 비교한 결과를 보여준다. 도 8의 d는 생체 이식형 안테나의 슬롯들의 간격을 의미하며, 각 슬롯들 간 간격은 동일하다. 도 8에서, 슬롯들의 간격이 좁아질수록 공진 주파수가 높아진다.Referring to FIG. 8 , a comparison result of reflection coefficients according to a change in spacing between slots of a bioimplantable antenna located in a brain-simulating phantom having the structure of FIG. 4 is shown. 8 d denotes the spacing between the slots of the bioimplantable antenna, and the spacing between the slots is the same. In FIG. 8 , the resonant frequency increases as the spacing between the slots decreases.

도 7 및 도 8의 결과와 같이 생체 이식형 안테나는 슬롯 배열 구조의 형상에 따라 안테나 공진주파수, 대역폭, 이득 등을 조정할 수 있어 확장성이 우수하며, 생체 이식형 안테나는 인체 적합성 기판을 이용하여 제작될 수 있고, 생체에 이식되어 신호를 전송할 수 있다. 7 and 8, the bioimplantable antenna has excellent scalability because the antenna resonance frequency, bandwidth, gain, etc. can be adjusted according to the shape of the slot arrangement structure. It can be fabricated and implanted in a living body to transmit a signal.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, a person skilled in the art may apply various technical modifications and variations based thereon. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (10)

생체 이식형 안테나에 있어서,
기판;
상기 기판의 일면에 배치되고 제1 슬롯 배열을 가지는 제1 금속면;
상기 기판의 일면에 배치되고 제2 슬롯 배열을 가지는 제2 금속면; 및
상기 기판의 일 축 방향의 제1 기준선 및 상기 제1 기준선과 수직인 제2 기준선을 기준으로 상기 제1 기준선 방향의 높이와 상기 제2 기준선 방향의 너비를 갖는 제1 캐비티 및 제2 캐비티
를 포함하고,
상기 제1 슬롯 배열 및 상기 제2 슬롯 배열은 슬롯들이 배열되어 형성된 것이고,
상기 제1 금속면 및 상기 제2 금속면은,
상기 제1 기준선을 기준으로 좌우로 배치되고,
상기 제1 캐비티는,
상기 제1 금속면에 상기 제1 슬롯 배열 아래로 상기 제1 슬롯 배열의 각각의 슬롯과 연결되어 형성된 것이고,
상기 제2 캐비티는,
상기 제2 금속면에 상기 제2 슬롯 배열 아래로 상기 제2 슬롯 배열의 각각의 슬롯과 연결되어 형성된 것인,
생체 이식형 안테나.A bioimplantable antenna comprising:
Board;
a first metal surface disposed on one surface of the substrate and having a first slot arrangement;
a second metal surface disposed on one surface of the substrate and having a second slot arrangement; and
A first cavity and a second cavity having a height in the first reference line direction and a width in the second reference line direction based on a first reference line in one axial direction of the substrate and a second reference line perpendicular to the first reference line
including,
The first slot arrangement and the second slot arrangement are formed by arranging slots,
The first metal surface and the second metal surface,
It is arranged left and right with respect to the first reference line,
The first cavity is
It is formed in connection with each slot of the first slot arrangement below the first slot arrangement on the first metal surface,
The second cavity is
Which is formed in connection with each slot of the second slot arrangement below the second slot arrangement on the second metal surface,
Bioimplantable antenna. 제1항에 있어서,
상기 슬롯들 각각은,
상기 제1 기준선 방향의 높이와 상기 제2 기준선 방향의 너비를 갖는,
생체 이식형 안테나.According to claim 1,
Each of the slots is
having a height in the first reference line direction and a width in the second reference line direction,
Bioimplantable antenna. 제2항에 있어서,
상기 제1 슬롯 배열은,
상기 슬롯들이 상기 제1 금속면 상에 상기 일 축 방향을 기준으로 좌우로 평행하게 배열되어 형성된 것이고,
상기 제2 슬롯 배열은,
상기 슬롯들이 상기 제2 금속면 상에 상기 일 축 방향을 기준으로 좌우로 평행하게 배열되어 형성된 것인,
생체 이식형 안테나.3. The method of claim 2,
The first slot arrangement is
The slots are formed by arranging in parallel to the left and right with respect to the one axis direction on the first metal surface,
The second slot arrangement is
The slots are formed by arranging in parallel to the left and right with respect to the one axial direction on the second metal surface,
Bioimplantable antenna. 제3항에 있어서,
상기 슬롯들은,
상기 높이가 상기 너비보다 긴 형태로 형성된 것인,
생체 이식형 안테나.4. The method of claim 3,
The slots are
That the height is formed in a form longer than the width,
Bioimplantable antenna. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 기준선 방향의 높이 및 상기 제2 기준선 방향의 너비를 갖는 제3 캐비티 및 제4 캐비티
를 더 포함하고,
상기 제3 캐비티는,
상기 일 축 방향의 상기 제1 금속면의 가장자리 아래쪽으로 형성되어 상기 제1 캐비티와 연결되고 상기 제1 캐비티보다 낮은 높이로 형성된 것이고,
상기 제4 캐비티는,
상기 제2 금속면의 상기 일 축 방향의 가장자리 아래쪽으로 형성되어 상기 제2 캐비티와 연결되고 상기 제2 캐비티보다 낮은 높이로 형성된 것인,
생체 이식형 안테나.According to claim 1,
A third cavity and a fourth cavity having a height in the first reference line direction and a width in the second reference line direction
further comprising,
The third cavity is
It is formed below the edge of the first metal surface in the one axial direction, is connected to the first cavity, and is formed at a height lower than the first cavity,
The fourth cavity is
Is formed below the edge of the one axial direction of the second metal surface is connected to the second cavity and formed to a lower height than the second cavity,
Bioimplantable antenna. 제4항에 있어서,
상기 슬롯들의 상기 높이는,
상기 슬롯들이 상기 제1 기준선으로부터 멀어질수록 높아지는,
생체 이식형 안테나.5. The method of claim 4,
the height of the slots,
increasing as the slots move away from the first baseline,
Bioimplantable antenna. 제6항에 있어서,
상기 슬롯들, 상기 제1 캐비티, 상기 제2 캐비티, 상기 제3 캐비티, 및 상기 제4 캐비티의 상기 너비와 상기 높이에 의해 공진주파수 및 이득이 결정되는,
생체 이식형 안테나. 7. The method of claim 6,
The resonant frequency and gain are determined by the width and the height of the slots, the first cavity, the second cavity, the third cavity, and the fourth cavity,
Bioimplantable antenna. 제4항에 있어서,
상기 슬롯들 사이의 간격 및 상기 제1 슬롯 배열과 상기 제2 슬롯 배열에 포함된 상기 슬롯들의 개수에 의해 공진주파수 및 이득이 결정되는,
생체 이식형 안테나.5. The method of claim 4,
The resonant frequency and gain are determined by the spacing between the slots and the number of slots included in the first slot arrangement and the second slot arrangement,
Bioimplantable antenna. 제2항에 있어서,
두개골에 수직으로 이식되어 생체 신호를 전송하는,
생체 이식형 안테나.3. The method of claim 2,
It is vertically implanted in the skull and transmits vital signals,
Bioimplantable antenna.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050036395A (en) * 2003-10-16 2005-04-20 한국전자통신연구원 Planar inverted f antenna
KR20080050022A (en) * 2006-12-01 2008-06-05 주식회사 엘지화학 Bow tie type antenna, radio frequency identification tag including the same and impedance matching method thereof
KR20180130226A (en) * 2017-05-29 2018-12-07 울산대학교 산학협력단 Multiple bio-telemetric device with ultra-wideband antena

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