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研究生:馮明豊
論文名稱:超穎材料於無線穿戴式醫療裝置之應用
論文名稱(外文):Applications of Metamaterials for Wireless Wearable Medical Devices
指導教授:陳昭翰
口試委員:吳秋賢吳俊德
口試日期:2021-07-14
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:醫療器材設計與材料碩士學位學程
學門:工程學門
學類:生醫工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:99
中文關鍵詞:穿戴式醫療裝置超穎材料負介電常數負磁導率
外文關鍵詞:Wearable medical devicesMetamaterialsNegative dielectric constantNegative permeability
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日常生活中使用的許多遙控器、無線麥克風、無線耳機、無線電話、射頻識別標籤以及無線植入式醫療裝置……等等,其發射功率低,有效通訊距離短,造成干擾的情形遠低於其他無線通訊裝置。穿戴式醫療裝置因為貼近人體,其天線頻寬與效能會受到人體而影響,近年來已經有許多研究利用超穎材料具有負介電常數以及負磁導率的特性,改善穿戴式裝置天線的效能。
本論文中,使用超穎材料附加於矩形片狀微帶天線上,研究對2.45 GHz頻段的天線增益、輻射效率與發射訊號強度之變化,並去除其他不必要之頻段,提高天線收發效果。
Many remote controls, wireless microphones, wireless headsets, wireless phones, radio frequency identification tags, and wireless implantable medical devices used in daily life have low transmit power and short effective communication distances. The interference is much lower than other wireless communication devices. Because wearable medical devices are close to the human body, their antenna bandwidth and performance will be affected by the human body. In recent years, there have been many studies using metamaterials with negative dielectric constant and negative permeability to improve the performance of wearable device antennas.
In this paper, the use of metamaterials attached to the rectangular chip microstrip antenna to study the changes in the antenna gain, radiation efficiency and transmission signal strength in the 2.45 GHz frequency band, and remove other unnecessary frequency bands to improve the antenna transmission and reception effect.
封面內頁
簽名頁
中文摘要... iii
ABSTRACT... iv
誌謝... v
目錄... vi
圖目錄... viii
表目錄... xii

第一章 序論... 1
1.1研究背景與動機... 1
1.2研究目的... 4
1.3論文大綱... 5
第二章 超穎材料... 6
2.1超穎材料介紹... 6
2.1.1超穎材料理論... 8
2.1.2裂環共振器之共振頻率... 9
2.2馬克士威方程式與折射率之關係... 11
2.3負介電係數... 13
2.4負磁導率... 14
2.5波束集中原理... 16
第三章 微帶天線... 17
3.1天線概述... 17
3.2微帶天線... 18
3.3基本理論與結構... 24
3.4矩形片狀微帶天線設計... 27
第四章 實驗方法與量測結果... 30
4.1實驗概述... 30
4.2製程與量測設備... 31
4.2.1曝光機... 31
4.2.2蝕刻機... 32
4.2.3向量網路分析儀... 32
4.2.4天線... 33
4.2.5感光玻璃纖維電路板... 34
4.3實驗... 35
4.4量測... 40
4.5 結果分析... 41
第五章 結論... 83
參考文獻... 84


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