Performance Evaluation of Wearable Antenna Arrays for IoT Applications in Smart City

International Journal of Antennas and Propagation, 2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1155/ijap/3361033
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Wearable antenna arrays play a critical role in enabling reliable wireless connectivity for Internet of Things (IoT) applications in smart‐city environments. However, achieving stable electromagnetic performance, low specific absorption rate (SAR), and mechanical robustness using low‐cost textile materials remains a challenge. In this work, a single‐layer 1 × 2 rectangular microstrip patch antenna array operating at 2.45 GHz is designed, fabricated, and experimentally evaluated using three textile substrates (felt, denim, and polyester) and two conductive materials (copper tape and conductive fabric). The antennas are characterized in terms of impedance matching, gain, radiation pattern, bending‐induced detuning, and SAR compliance. The results demonstrate that material selection has a dominant influence on antenna performance, with the denim–conductive fabric configuration providing the most balanced trade‐off between gain (2.04 dBi), impedance stability, and mechanical flexibility. SAR analysis shows values of 0.005 W/kg (1 g) and 0.015 W/kg (10 g) at 2.45 GHz, which are significantly below international safety limits and achieved without the use of artificial magnetic conductors or electromagnetic bandgap structures. Bending analysis reveals a predictable frequency‐shift behavior, enabling design‐level compensation for wearable operation. The proposed antenna array offers a low‐profile, cost‐effective, and safe solution for smart‐city‐wearable IoT applications.