This master's thesis is primarily focused on the design of an electronic access control system using the BodyCom technology. The first section describes the working principle of this technology and its influence on human body. The second section shows an application of this technology in construction options of the electronic access control system.

Characterization and applications of soft tissue mimicking materials are presented. A skin mimicking material and a skin mimicking gel is characterized for industrial, scientific, and medical (ISM) band (2.40 GHz-2.48 GHz). Also a wide band (0.3 GHz – 2.5 GHz) muscle mimicking material is developed. A dual band implantable antenna operating at medical implant communication service (MICS) band (402 MHz – 405 MHz) and ISM band is tested in vitro with skin mimicking material for ISM band. MICS band measurements of the implantable antenna tested in vitro by placing the antenna on the interface of muscle and skin mimicking gel. An on-body antenna operating at ISM Band is designed for wireless cardiac monitoring applications. The mutual coupling between the antennas is minimized by placing antennas with 90 degree phase difference. The recipes for tissue mimicking materials and results such as, comparison of electrical properties, return loss, and mutual coupling measurements is given.

This paper proposes novel antenna designs for cellular phones and WLAN (Wireless LAN) applications. For cellular phones, a dual- frequency PIFA (Planar Inverted-F Antenna) loaded with a chip inductor is constructed. In order to decrease the construction cost, PIFAs without a loading chip inductor for GMS/DCS phones are devised. Besides, a PIFA-monopole antenna for GSM/DCS/PCS is also proposed. For WLAN application, a dual-band PIFA for 2.4/5.8 GHz and a dual-band integrated monopole antenna for 2.4/5.2 GHz are shown. Finally, a novel metal-plate WLAN antenna, having a simple structure and being easy to construct with low cost, is presented.

This diploma thesis focuses on possible utilization of LoRa (Long Range) technology for indoor localization purposes. In this thesis, the starter kit SK-iM282A is used to create a LoRa-based wireless link in the 2.4 GHz ISM band. Main attention is focused on the experimental localization using the RSSI method in the various transmission environments, including a description of the localization principle, the procedure of processing the measured data and the evaluation of localized coordinates. The rightness of the proposed measurement setup and methodology is verified by extensive measurements in various environments and compared with state-of-the-art article.

Dizertační práce se zabývá zpracováním signálu fyzických řídicích kanálů systému LTE a vyšetřováním bitové chybovosti při přenosu řídicí informace z vysílače do přijímače v závislosti na podmínkách příjmu. Práce je rozdělena do dvou hlavních částí. První část práce je zaměřena na simulaci přenosu řídicí informace LTE v základním pásmu. Jsou zde prezentovány vytvořené simulátory řídicích kanálů ve směru uplink i downlink. Simulace jsou provedeny pro všechny druhy nastavení systému a základní modely přenosového prostředí. Jsou zde popsány výsledky vlivu použití MIMO technologií na kvalitu příjmu řídicí informace především v únikových kanálech. Druhá část práce je zaměřena na možnost nasazení systému LTE ve sdíleném pásmu ISM (2.4 GHz). Jsou zde představeny základní koncepce použití, na jejichž základě je vytvořen scénář simulací. Kapitola dále popisuje tvorbu simulátoru koexistence LTE a systému Wi-Fi v přeneseném pásmu ISM 2.4GHz. Jsou zde uvedeny výsledky simulací koexistence LTE a rušivého systému Wi-Fi provedených dle vytvořeného scénáře. Výsledky simulací koexistence LTE a Wi-Fi jsou ověřeny měřením v laboratorních podmínkách. Toto porovnání je důležité z hlediska optimalizace simulátoru koexistence. Dle výsledků obou typů simulací a měření jsou stanovena provozní doporučení, která mají přispět k bezpečnému a spolehlivému vysílání a příjmu řídicích informací LTE i při nepříznivých podmínkách příjmu.

The aim of the work was design and realization of device to simplify and speed up the testing of AWS / TPWS train protection system. The first chapter is addressed to description and division of train protection systems. The next chapter describes the process of commissioning the AWS / TPWS system and possible applycation of the device to this process. The final chapters deal with design, specification of components, realization of device and verification of its functionality.

Diplomová práca sa zaoberá štúdiom koexistencie, ktorá môže nastať medzi bezdrôtovými komunikačnými systémami LoRa a Wi-Fi v bezlicenčnom ISM pásme 2,4 GHz. V teoretickej časti práce sú stručne popísané fyzické vrstvy obidvoch systémov. Následne sú definované spoločné frekvenčné pásma a koexistenčné scenáre, ktoré môžu vzniknúť medzi uvažovanými systémami v spoločnom rádiofrekvenčnom (RF) pásme. V experimentálnej časti práce je prezentované laboratórne meracie pracovisko, ktoré bolo navrhnuté na meranie rôznych koexistenčných scenárov medzi technológiou LoRa a Wi-Fi. Funkčnosť navrhnutej koncepcie je overená experimentálnym meraním. Výsledky meraní sú detailne komentované a prezentované. Je navrhnutá laboratórna úloha a vzorový protokol pre vzdelávacie účely v Laboratóriu Mobilných a Bezdrôtových komunikácií.

Avec le développement rapide des technologies sans fil modernes et la miniaturisation des antennes et des systèmes électriques, l'emploi des antennes à l'intérieur du corps humain pour le suivi thérapeutique est devenu possible. Des batteries permettent d'alimenter ces antennes ; la réduction de la consommation de puissance implique l'augmentation de la durée de vie de circuits ingérables. Le corps humain, qui a une conductivité non nulle, n'est pas un milieu idéal pour la transmission des ondes RF à cause de l'atténuation liée aux propriétés diélectriques des tissus biologiques. Cependant, les tissus humains ne perturbent pas le champ magnétique car celui-ci dépend de la perméabilité du milieu qui est égale à un dans le corps humain. Bien que la puissance du champ magnétique décroisse avec l'exposant six de la distance, la technique utilisant les communications par induction magnétique en champ proche a été adoptée dans cette étude pour concevoir une liaison sans fil à faible portée à travers le corps humain. Durant ces travaux de thèse, après une caractérisation détaillée de la bobine d'émission située à l'intérieur du corps humain et de la bobine de réception localisée à sa surface, nous avons mis en place un bilan de liaison pour contribuer à l'amélioration du transfert de puissance dans ce milieu dissipatif. Un modèle analytique, déterminant les facteurs qui peuvent affecter le bilan de liaison par induction magnétique, a été vérifié à travers les simulations et les mesures. La variation de la position et de l'orientation de l'antenne ingérable ont été prises en compte pour évaluer la réponse de couplage entre la bobine émettrice et la bobine réceptrice. Les résultats obtenus constituent un pas en avant vers de futures recherches sur la conception de antennes dans les milieux dissipatifs et en particulier le corps humain / With the rapid growth of wireless technology and the miniaturization of modern antennas and electrical systems, the use of antennas inside the human body for therapeutic monitoring became possible. Batteries are used to supply these antennas; reducing the power consumption allows to increase the lifetime of ingestible systems. The human body, which has non-zero conductivity, is not an ideal environment for the transmission of RF waves because of the attenuation due to the dielectric properties of biological tissues. However, the human tissues do not disrupt the magnetic field as it depends on the permeability of the medium which is equal to one in the human body. Although the magnetic field power decreases with the distance exponent six, the technique using near-field magnetic induction communications was adopted in this study to design a short range wireless link through the human body. In this thesis, after a detailed characterization of the transmitting coil antenna located inside the human body and the receiving coil placed on its surface, we have implemented a link budget to contribute to the improvement of power transfer in the dissipative medium. An analytical model, identifying factors that can affect the link budget by magnetic induction, has been verified through simulations and measurements. The variation of the position and the orientation of the ingestible antenna were taken into account to evaluate the coupling response between the transmitting coil and the receiving coil. The results are a step toward future research on the design of antennas in dissipative media, in particular the human body

30% de la population Française dépassant l’âge des 60 ans en 2035, la notion d’accompagnement de la dépendance des personnes âgées est un enjeu sociétal avec l’impératif de prévention des risques à domicile. C’est dans ce contexte, avec l’arrivée des technologies d’intégration et de l’IoT que nous avons entrepris de concevoir et réaliser un patch électronique miniature capable de géolocalisation pour déclencher des alarmes en cas de fugue, de chute ou de déambulation. Un enjeu est la réalisation d‘antennes sur substrats souples comme éléments clés des fonctions de géolocalisation et de recharge par induction. Un travail de modélisation a permis l’optimisation d’antennes imprimées présentant un bon compromis intégration/performance. Un procédé technologique en salle blanche a été développé pour réaliser des antennes bicouches sur substrat polyimide souple. Plusieurs prototypes de patch complet ont été testés et validés en centre d’EHPAD / 30 % of the French population being over the age of 60 years in 2035, the notion of accompaniment of the elderly dependence is a societal challenge with the imperative of risks prevention at home. It is in this context, with the arrival of the technologies of integration and the IoT that we undertook to conceive and realize a miniature electronic patch capable of geolocalization to trigger alarms in the case of fugue, fall or wandering. A challenge is the design of antennas on flexible substrates as key elements of the functions of geolocalization and charging by induction. A modeling work allowed the optimization of printed antennas presenting a good compromise integration / performance. A technological process in the cleanroom was developed to carry out bilayers antennas on flexible substrate (polyimide). Several prototypes of complete patch were tested and validated in the EHPAD center.

The Master´s thesis deals with the theoretical design, practical numerical analyses and optimalization of disc-like antenna and disc-like slot antenna. The antennas have relative omnidirectional radiation characteristics in the horizontal plane, respectively in the vertical plane. Antennas exploit the substrate integrated waveguide technology. The antennas themselves are designed for the purpose of making the antenna array that will be work as an antenna unit for access point. The antennas are manufactured and experimentally verified. The program CST Microwave Studio is used for simulation in the thesis.