1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Institute of Microengineering and Nanoelectronics / Institut Kejuruteraan Mikro dan Nanoelektronik (IMEN)

Title:	Pembangunan antena MEMS untuk penuai tenaga frekuensi radio bagi nod rangkaian sensor tanpa wayar
Authors:	Noor Hidayah Mohd Yunus (P86815)
Supervisor:	Jahariah Sampe, Ir. Dr.
Keywords:	Microelectromechanical systems Radio frequency identification systems Wireless sensor nodes Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia
Issue Date:	29-Nov-2019
Description:	Pada masa kini, penggunaan antena Mikro Elektro Mekanikal (MEMS) untuk mengumpul kuasa dan penuaian tenaga untuk menghidupkan nod Rangkaian Sensor Tanpa Wayar (WSN) telah menjadi bidang penyelidikan yang penting. Penuaian tenaga Frekuensi Radio (RF) telah ditemui sebagai kaedah yang sesuai bagi mengekstrak tenaga ambien dan kemudiannya ditukarkan menjadi tenaga elektrik yang boleh digunakan bagi menghidupkan nod sensor. Kaedah ini juga menjadi penyelesaian yang mungkin untuk mengatasi isu-isu bekalan tenaga yang terhad dan penggantian bateri. Sumber tenaga RF wujud di mana-mana dan pada bila-bila masa menjamin pembekalan kuasa secara berterusan bagi operasi sensor dengan menggunakan hasil tenaga yang dituai. Namun, tenaga RF mempunyai ketumpatan kuasa yang rendah iaitu kurang daripada 1 μW/cm2; oleh itu, sistem penuaian tenaga yang cekap diperlukan bagi menghidupkan nod sensor. Fasa pertama kajian adalah pembangunan antena MEMS dengan kesensitifan tinggi terhadap kesan ambien bagi memaksimumkan penerimaan sumber RF yang kemudiannya akan digunakan bagi menghidupkan litar penuai. Antena dimodelkan menggunakan perisian Teknologi Simulasi Komputer-Gelombang Mikro Studio (CST-MWS), disimulasi dengan padanan galangan 50 Ω dan Q-tinggi bagi memaksimumkan pemindahan kuasa antara antena dan litar yang disambung. Kedua, memfabrikasi antena menggunakan proses mikro-fabrikasi dan pengukuran dalam ruang anechoic. Ketiga, mereka bentuk litar pendarab voltan dan litar pengatur, yang berfungsi bagi menukar voltan Arus Ulang- Alik (AC) ke voltan Arus Terus (DC) dan meningkatkan voltan DC tersebut serta menstabilkannya. Litar pendarab yang dicadangkan diimplimentasikan sebagai susunatur litar bersepadu yang disimulasikan menggunakan teknologi 180 nm dalam Cadence Virtuouso. Susunatur litar bersepadu dilaksanakan bagi membuktikan litar pendarab yang direka bentuk boleh diimplimentasi dalam bentuk litar bersepadu. Sistem penuaian tenaga secara keseluruhan disimulasikan dengan menggunakan perisian PSpice. Penuai ini dioptimumkan dalam operasi kuasa rendah, julat kuasa masukan pada -30 dBm hingga 10 dBm, dengan enam bilangan peringkat litar pendarab dan beban rintangan 1 MΩ. Hasil simulasi bagi antena mikro-mesin permukaan kaca menunjukkan prestasi yang baik dari segi parameter S11 <-10 dB, Lebar Jalur >100 MHz, VSWR <2, corak pemancaran semua-arah dan gandaan antena >5 dB. Keputusan pengukuran dalam ruang anechoic bagi antena yang difabrikasi memenuhi keputusan simulasi. Keputusan eksperimen membuktikan antena MEMS mampu beroperasi pada 5 GHz. Voltan keluaran dari sistem penuaian tenaga ialah dalam julat 0.64 V hingga 3.4 V pada julat kuasa masukan -30 dBm hingga 10 dBm. Pada kuasa masukan -20 dBm, voltan keluaran sebanyak 2.36 V dan arus keluaran sebanyak 1.7 mA dengan kecekapan 55.7% dihasilkan. Hasil keluaran tersebut memenuhi keperluan bagi aplikasi peranti WSN.,Ph.D.
Pages:	171
Call Number:	TK7875.N636 2019 3 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Institute of Microengineering and Nanoelectronics / Institut Kejuruteraan Mikro dan Nanoelektronik (IMEN)

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