微波工程報告

1. 微波工程報告 論文研討: Yang Yang , Xi Zhu , Nemai C. Karmakar “設計超寬頻新型微帶低通濾波器無芯RFID讀取器” “ Design of a Novel Microstrip Lowpass Filter for UWB Chipless RFID Readers ” In Asia-Pacific Microwave Conference 2011 報告人: 碩研電子一甲 MA130115 邱春霖 Southern Taiwan University Department of Electronic Engineering

2. 摘要 • 研究方向: 對於RFID接收器天線進行設計與研究，此天線用槽孔方式設計UWB頻帶。 • 設計方法: 以微帶低通濾波器（LPF）。組合CMRCs和特殊造型的DGS做出低通濾波器的設計，得以提升濾波器性能。

3. 天線設計 無線射頻辨識系統 (RFID)具有物品獨一辨識性、即時資訊傳遞性及可讀寫資訊等功能，可重覆讀寫、高資料傳輸率、遠距離讀取、且無法盜考仿製之功能。 現今標籤天線最重要的議題就是需要降低標籤的成本天線整體架構縮小化後，相對的製作成本就降低了，所以天線縮小化就成了本專題的研究目標 : • 板材:Taconic TLX-0 • 厚度:0.787mm • 介電係數: 2.45 • 頻帶:3.1~20GHz • 阻抗標準:ReturnLoss ≦ -20dB

4. RFID結構圖 • 此為RFID模擬示意圖，為上下兩層，上層為CMRC，下層為皆地面放置DGS

5. 等效電路圖 CMRC等效電路圖 DGS等效電路圖

6. 天線細部結構 • 右圖為CMRC個部分的長、寬度R1 = 2.5 mm, W1 = 3.1 mm, W2= 3.3 mm, W3 = 1.73 mm, W4 = 4.7 mm, W5 = 2 mm, W6 = 2mm, W7 = 1 mm, W8 = 1.85 mm, L1 = 1.13 mm, L2 = 1.3 mm,L3 = 5.7 mm, L4 = 0.4 mm, L5 = 1.35 mm, L6 = 2.26 mm • 右圖為DGS個部分的長、寬度R2 = 2.5 mm, W9 = 2 mm, W10= 1.85 mm, W11 = 2 mm, W12 = 1 mm, W13 = 1.85 mm, W14 = 3.92mm, L7 = 2.26 mm, L8 = 4.96 mm,L9 = 3 mm, L10 = 0.95 mm, L11 = 5.7 mm

7. 模擬結果 • 右圖為有加入DGS做為模擬比較，由圖可發現我們加入DGS後，匹配變好。 • 右圖為模擬與實做的比較圖

8. 結論 • 在微帶低通濾波器內組合CMRCs和特殊形狀DGS設計UWB RFID閱讀器。 • 現今越來越多的天線不再只是單一表現的方式呈現而是用互相耦合的方式來呈現更好的頻率狀態儼然已成為趨勢。 • 體積縮小相對難度越來越大，如何在縮小尺寸的同時能把所需的頻帶以及功能表現出來努力的方向。

9. 對RFID看法 • RFID的優缺點: 優點:體積小、傳輸量較大、在環境下被干擾率較低….等等。 缺點:個人隱私問題、含有金屬和水份的環境或物件下會產生干擾。 • 也許在大家的努力下多卡合一的概念不再只是天馬行空，前提是想辦法保障使用者的個人資料。

10. 參考文獻 • An ultra broadband antenna (UWB) loaded with defected ground structure (DGS) at IEEE • Ultra-Wideband Bandpass Filter Using Novel CMRC with Improved Out-Of-Band Performances at IEEE • 適用於現代無線通訊產品之天線設計，張維瑲 南台科技大學 • Design of a Novel Microstrip Lowpass Filter for UWB Chipless RFIDReaders