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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:涂崴迪
研究生(外文):Wei-Di Tu
論文名稱:無線射頻標籤之前端電路整合研究
論文名稱(外文):Integration of RF front-end antenna for RFID tag application
指導教授:黃建彰黃建彰引用關係
指導教授(外文):Chien-Chang Huang
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:通訊工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:43
中文關鍵詞:無線射頻標籤調變器變壓器
外文關鍵詞:RFIDmodulatortransformer
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本論文研究無線射頻標籤前端電路,量測各項數值,研究其效能改進方法。此電路使用台積電所提供的1P6M 0.18um CMOS製程製作。儲能整流結構為能降低電晶體驅動電壓,不使用Triple-Well NMOSFET而採用Native NMOSFET,本論文探討Native NMOSFET之特性。此外,量測向後散射調變器另外提出改進方案。最後,並設計可工作於915MHz及2.4GHz之兩種變壓器期望能提升儲能結構之效率。


This thesis studies the Radio-frequency identification Front-End Integration research, measuring the value of circuit, study performance improving method. This circuit made by using the TSMC 0.18μm CMOS process. In order to reduce the transistor turn-on voltage, use Native NMOSFET instead of Triple-Well NMOSFET, This paper examines the characteristics of Native NMOSFET. Measured backward scattering modulator also proposed improvement program in addition. Finally, design two kind of transformer which can work on 915MHz and 2.4GHz, expect to improve the efficiency of energy storage structure.

中文摘要 ………………………………………………………………………II
英文摘要 ……………………………………………………………………III
誌謝 ……………………………………………………………………………IV
目錄 ……………………………………………………………………………V
圖目錄 ……………………………………………………………………VIII
第一章 緒論
…………………………………………………………1
1.1研究背景 ……………………………………………………………1
1.2論文研究架構 ……………………………………………………3
1.3晶片鎊線圖及PCB板 ………………………………………………3
第二章 整流儲能電路 ………………………………………………………5
2.1簡介 ………………………………………………………………5
2.2 Native NMOSFET 特性 ……………………………………………5
2.3 限流器 ……………………………………………………………10
2.4 低壓降穩壓器 ……………………………………………………10
2.5 限流器及低壓降穩壓器量測結果 ………………………………11
第三章 向後散射調變器 ……………………………………………………13
3.1 簡介 ………………………………………………………………13
3.2 解調器 ……………………………………………………………13
3.3 向後散射調變器 …………………………………………………15
3.4 向後散射調變器量測與改進 ……………………………………19
第四章 變壓器 ……………………………………………………………25
4.1 簡介 ………………………………………………………………25
4.2 變壓器原理 ………………………………………………………25
4.3 變壓器的參數與架構 ……………………………………………26
4.4 變壓器與天線搭配設計考量 ……………………………………30
4.5 基礎半波長偶極天線理論 ………………………………………31
4.6 2.4GHz變壓器 …………………………………………………33
4.7 915MHz 變壓器搭配半波長偶極天線 …………………………36
第五章 結論 ……………………………………………………………………41
參考文獻 …………………………………………………………………………42


[1] A. Shameli, A. Safarian, A. Rofougaran, M. Rofougaran, and F. De Flaviis, “Power Harvester Design for Passive UHF RFID Tag Using a Voltage Boosting Technique,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 55, no. 6, pp. 1089-1097, Jun. 2007.
[2] J. Yi, W.-H. Ki, and C.-Y. Tsui, “Analysis and Design Strategy of UHF Micro-Power CMOS Rectifiers for Micro-Sensor and RFID Applications,” IEEE Trans. Circuits Syst. I, Reg. Papers, vol.54, no. 1, pp. 153-166, Jan. 2007.
[3] Y. Yao, Y. Shi, and F. F. Dai, “A novel low-power input-independent MOS AC/DC charge pump,” Proc. of IEEE ISCAS, vol. 1, pp. 380-383, May 2005.
[4] Narrijun Cho, Seong-Jun Song and Jae-Youl Lee, "A 8-μW, 0.3-mm2 RF-powered transponder with temperature sensor for wireless environmental monitoring," IEEE Circuits and Systems symposium, vol 5, pp. 4763-4766, May 2005
[5] Triet Le, Karti Mayaram and Terri Fiez, "Efficient Far-Field Radio Freguency Energy Havesting for Passively Powered Sensor Networks" IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 43, NO.5, MAY 2008
[6] 古鎧維,無線感測網路射頻前端電路設計,元智大學碩士論文,民國九十九
年七月
[7] 林俊源,應用於超高頻能量汲取之射頻段直流整流之設計與分析,元智大學
碩士論文,民國九十九年一月
[8] 姜俊宇,應用於無線感測網路之超高頻被動式射頻辨識系統前端電路之設計,元智大學碩士論文,民國九十九年一月

[9] 賴季霆,使用變壓器架構之3-5-GHz超寬頻接收機CMOS射頻晶片的設計研究,成功大學碩士論文,民國九十六年七月
[10] 王志誠,使用變壓器架構之24GHz CMOS功率放大器,元智大學碩士論文,民國九十八年六月
[11] 黃建彰,高速數位系統電磁設計上課講義,元智大學通訊系,民國九十九年二月
[12] A. M. Niknejad, Electromagnetics for High-Speed Analog and Digital Communication Circuits, Cambridge Univ. Press, 2007.


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