1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Title:	Design and analysis of patch antenna for dual band RFID and WLAN applications
Authors:	Mohammad Habib Ullah (P59754)
Supervisor:	Mohammad Tariqul Islam, Professor Dr.
Keywords:	Patch antenna RFID WLAN applications Antennas (Electronics)
Issue Date:	29-Apr-2014
Description:	Pembangunan yang pesat dalam industri komunikasi membawa ke arah reka bentuk peranti padat dengan keupayaan pelbagai fungsi. Antena merupakan antara komponen utama peranti tanpa wayar yang menyaksikan peningkatan permintaan, khususnya bagi antenna padat, konformal dengan ciri jalur lebar. Pelaksanaan sistem pengenalan automatik Identifikasi frekuensi radio (RFID) dan kawasan tempatan wayarles (WLAN) telah berkembang pada tahun-tahun kebelakangan ini. Kebanyakan sistem RFID semasa dan WLAN sistem beroperasi dalam sebuah frekuensi tunggal dalam mengendalikan pelbagai aplikasi. Rekabentuk antena tunggal yang meliputi UHF, mikro RFID pembaca dan WLAN yang boleh menggantikan antena individu untuk setiap applikasi, adalah diperlukan. Walaubagaimanapun, reka bentuk antenna RFID dan antena WLAN yang dual-frekuensi adalah lebih mencabar berbanding dengan antenna frekuensi tunggal. Antena RFID dual-frekuensi perlu mempunyai jalur impedans yang lebar untuk aplikasi UHF, mikro RFID dan jalur frekuensi WLAN; serta gandaan antenna yang memuaskan, corak sinaran yang stabil dan ciri-ciri fizikal yang kompak. Planar microstrip patch antena (PMPA) adalah calon terbaik untuk memenuhi permintaan ini oleh kerana profil dan kos pembuatan antenna yang rendah, ciri fizikalnya yang rendah dan ringan, serta reka bentuknya yang mudah diintegrasi dengan bahagian peranti yang lain. Fokus tesis ini adalah kepada reka bentuk, pembangunan dan model PMPA untuk pembaca RFID dan WLAN dual-frekuensi yang memenuhi ciri-ciri yang telah dinyatakan. Dua set antena telah direka dan ciriciri prestasi kedua-dua set telah dikaji secara terperinci. Set pertama antena telah direka diatas substrat komposit seramik polytetrafluroethylene yang berjaya mencapai jalur lebar seluas 33.33% dan 16% dalam jalur frekuensi rendah dan 32% dan 34% dalam jalur frekuensi tinggi, serta gandaan antenna yang memuaskan pada setiap jalur frekuensi. Set kedua antena adalah direka diatas substrat yang berketelusan tinggi dalam bentuk 'sandwich' bioplastik-seramik-bioplastik yang berjaya mencapai jalur lebar seluas 44.44 % dan 18.89 % pada jalur yang lebih rendah, dan, 20 % dan 23.20 % pada jalur tinggi. Semua antena yang dicadangkan telah direka dan diukur dalam kebuk anechoi. Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa , semua antena telah mencapai jalur lebar, gandaan antenna yang mencukupi , kecekapan sinaran yang diterima dan corak sinaran yang stabil. Rekabentuk semua antena yang dicadangkan adalah sesuai untuk aplikasi UHF dan pembaca RFID. Teknik baru yag menerapkan struktur superstrate metasurface (MSS) ke atas satah pemancar antenna telah dapat meningkatkan operasi jalur lebar dan gandaan antenna dengan ketara dengan kenaikan jumlah luas keseluruhan antena. Model litar RLC bersamaan bagi antena yang dicadangkan juga telah dianalisa. Keputusan prestasi telah menunjukkan bahawa keempat-empat antena yang dicadangkan adalah sesuai untuk aplikasi dual-frekuensi bagi jalur UHF, pembaca mikro RFID dan aplikasi WLAN.,Rapid development in the communication industry leads towards the design of compact devices with multifunctional capabilities. Since antenna being the key component of wireless devices, these demand an increasing need for compact, conformal antennas with multiband characteristics. Radio frequency identification (RFID) and wireless local area (WLAN) has evolved in the recent years as a near ideal implementation of automatic identification. Most of current RFID and WLAN system operate in single carrier frequency confines in handling wide range of applications. It is required to design a single antenna covers UHF, microwave RFID reader and WLAN which can replace individual antennas for each application. The design of dual band RFID and WLAN antennas are more challenging compared to its single band counterpart. Dual band RFID antennas are required to have wide impedance bandwidth to cover UHF, microwave RFID and WLAN frequency band, satisfactory gain, stable radiation pattern and physical compactness characteristics. Planar microstrip patch antenna (PMPA) is a potential candidate due to their low profile, low cost, lightweight, ease of design, integration and manufacturability properties. This thesis emphasis on the design, development and modeling of PMPA for dual band RFID reader and WLAN that attain low planar profile, physical compactness, adequate bandwidth, sufficient gain and stable radiation pattern. Two set of antennas have designed and extensively investigated their performance characteristics. The first set of antennas has been designed on ceramic-polytetrafluroethylene composite material based substrate that achieve fractional bandwidth of 33.33% and 16% in lower band and 32% and 34% in upper band with satisfactory level of gain. The second set of antennas is proposed on high permittivity bioplastic-ceramic-bioplastic sandwich structured dielectric material substrate that provides 44.44% and 18.89%, 20% and 23.20% in lower and upper band respectively. All of the proposed antennas have fabricated and measured in a far-field anechoic measurement chamber. Experimental results show that, all antennas have achieved wide operating bandwidth, sufficient gain, acceptable radiation efficiency and stable radiation pattern. Performances of all proposed antennas are suitable for UHF and microwave RFID reader. The new technique of assimilating metasurface superstrate structure (MSS) over the radiating patch improves the operating bandwidth, gain and directivity significantly with minimum increment of the overall antenna volume. Furthermore, the equivalent RLC circuit models of proposed antennas have also been analyzed. Performance results have demonstrated that all four proposed antennas are suitable for dual band UHF, microwave RFID reader and WLAN applications.,PhD
Pages:	141
Call Number:	TK7871.6.M846 2014 3 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.