Design of a user-friendly wearable antenna on 2 kinds of human phantoms for 5G applications with SAR 0mitigation approach

In this thesis, we introduce a new model of wearable antenna for 5G applications and suggest a technique for mitigation of Specific Absorption Rate (SAR). We work on 3 substrates which are FR4, FELT, and PAPER, and 2 shape patches which are Rectangular and Circular at 2 different frequencies 2.4 and 3.6 GHz. Moreover, we investigate the antennas’ characteristics and performance such as Return Loss, Radiation Pattern, Loss, Gain, Radiation Efficiency, and Power. Then, we designed 2 kinds of human phantoms which are the Human Sandwich Phantom and the Human Torso-Phantom. After Comparison the results, we choose one of the antennas for wearable antenna applications which is a Rectangular Patch(RP) shape antenna working at 3.6 GHz, and one of the Human Torso-Phantom and put the selected antenna on it to try to mitigate SAR by means increasing the ground-plane and finally, the SAR value decreases by 80.8 percent while the performance of the antenna is maintained.

In questa tesi, introduciamo un nuovo modello di antenna indossabile per applicazioni 5G e suggeriamo una tecnica per la mitigazione del tasso di assorbimento specifico (SAR). Lavoriamo su 3 substrati che sono FR4, FELTRO e CARTA e 2 patch di forma che sono Rettangolari e Circolari a 2 diverse frequenze 2,4 e 3,6 GHz. Inoltre, esaminiamo le caratteristiche e le prestazioni delle antenne come la perdita di ritorno, il modello di radiazione, la perdita, il guadagno, l'efficienza della radiazione e la potenza. Quindi, abbiamo progettato 2 tipi di fantasmi umani che sono l'Human Sandwich Phantom e l'Human Torso-Phantom. Dopo aver confrontato i risultati, scegliamo una delle antenne per applicazioni di antenne indossabili che è un'antenna a forma di patch rettangolare (RP) funzionante a 3,6 GHz e una del Torso-Phantom umano e ci mettiamo l'antenna selezionata per cercare di mitigare il SAR aumentando il piano terra e, infine, il valore SAR diminuisce dell'80,8 percento mantenendo le prestazioni dell'antenna.