Zwiększające się zainteresowanie inteligentnymi tekstyliami, a w szczególności odzieżą inteligentną, spowodowało podjęcie licznych prac badawczych w tym kierunku. Nową dyscypliną zajmującą się powyższymi zagadnieniami jest tekstronika będąca połączeniem włókiennictwa, elektroniki i informatyki.

Jednym z ważnych elementów systemów tekstronicznych, np. odzieży inteligentnej, są tekstylne linie sygnałowe. Służą one do przesyłania informacji między układami elektronicznymi zaimplementowanymi w takiej odzieży. Linie te powinny posiadać zdolność do transmisji sygnałów elektrycznych o szerokim widmie częstotliwościowym tak, aby mogły np. przesyłać sygnały cyfrowe o dużej szybkości transmisji. Umożliwi to rozwój m.in. tekstylnych komputerów noszonych, czy nowoczesnych systemów tekstronicznych służących do monitoringu parametrów fizjologicznych człowieka.

W celu zapewnienia prawidłowej współpracy tekstylnej linii sygnałowej z elektronicznymi układami transmisyjnymi jej impedancja charakterystyczna powinna wynosić 50 Ω. Tekstylne linie sygnałowe zbudowane w wyniku dotychczasowych prac, charakteryzują się impedancją znacznie przewyższającą tę wartość, będącą wartością standardową m.in. w konwencjonalnych układach transmisji danych.

Opisane w monografii prace badawcze miały na celu pozytywne zweryfikowanie tezy o możliwości wykonania tekstylnej linii sygnałowej o impedancji charakterystycznej równej 50 Ω. Jednocześnie, przeprowadzone badania miały na celu określenie, które z parametrów charakteryzujących właściwości struktury podłoża linii mają istotny wpływ na jej właściwości transmisyjne. Wiedza ta jest niezbędna do świadomego wyboru płaskiego wyrobu włókienniczego na podłoże tekstylnej linii sygnałowej podczas etapu jej tworzenia.

Prace ograniczono do tekstylnych linii sygnałowych wykonanych metodą naszywania elektroprzewodzących płaskich wyrobów włókienniczych na nieprzewodzący prądu płaski wyrób włókienniczy.

Wykonane modelowanie działania tekstylnych linii sygnałowych wsparte analizą działania konwencjonalnych linii sygnałowych doprowadziły do opracowania tekstylnej linii sygnałowej o nowym układzie ścieżek elektroprzewodzących, umożliwiającej uzyskanie wartości impedancji charakterystycznej równej 50 Ω i mniejszej.

Dla proponowanej linii opracowano model w postaci sieci neuronowej umożliwiającej wyznaczenie wartości impedancji charakterystycznej linii w zależności od grubości tekstylnego podłoża linii, odstępu między ścieżkami masy, stałej dielektrycznej nitek podłoża linii oraz tangensa kąta strat podłoża linii.

Predykcja wartości impedancji charakterystycznej linii, za pomocą stworzonego modelu, umożliwia wyznaczenie odstępu między ścieżkami masy w zależności od grubości i przenikalności elektrycznej tkaniny stanowiącej jej podłoże, co ułatwia i przyśpiesza wykonanie linii.

W ramach dalej przeprowadzonych prac, z pomocą powyższego modelu, wykonano szereg modeli fizycznych linii. Opracowano i wykonano również zaciski pomiarowe umożliwiające podłączenie tekstylnych linii sygnałowych do aparatury pomiarowej oraz zestawiono stanowisko pomiarowe do wykonania badań wykonanych linii.

Wykonane badania miały na celu sprawdzenie poprawności działania zbudowanych linii w przypadku praktycznego ich zastosowania np. w odzieży tekstronicznej. Przeprowadzone badania obejmowały:
• badania wpływu temperatury i wilgotności na przyjęte wskaźniki określające właściwości transmisyjne linii,
• badania wpływu kontaktu innych materiałów włókienniczych i ciała ludzkiego z tekstylną linią transmisyjną na jej właściwości transmisyjne,
• badania jakości cyfrowego sygnału transmitowanego przez wykonane modele linii.

W wyniku przeprowadzonych badań pozytywnie zweryfikowano tezę o możliwości wykonania, z płaskich wyrobów włókienniczych, linii sygnałowej o impedancji charakterystycznej 50 Ω, zdolnej do przenoszenia sygnałów elektrycznych o szerokim widmie częstotliwościowym, np. sygnałów cyfrowych. Jednocześnie stwierdzono, że splot i grubość tkaniny, będącej podłożem badanej linii, mają istotny wpływ na jej właściwości transmisyjne. Zweryfikowano w ten sposób pozytywnie drugą cześć tezy pracy. [STRESZCZENIE]

Więcej informacji w Bibliotece Cyfrowej CYBRA