|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato práce se zabývá návrhem antén RFID tagů. Obsahuje seznámení s technologií RFID, přičemž se soustřeďuje na pasivní tagy v pásmu UHF. Návrhové simulace byly prováděny v programu CST Microwave studio. Podle těchto simulací vyrobené tagy jsou podrobeny měřením parametrů - činitel odrazu, minimální výkon potřebný pro zapnutí tagu, maximální čtecí vzdálenost. Dále je vyšetřen vliv blízkosti kovových a dalších materiálů na funkci tagů.
1 Přizpůsobení pomocí mikropáskového vedení
Jako první možnost bylo zvoleno přizpůsobení mikropáskového vedení. při zachování dané délky. případná snadná reprodukovatelnost.
Při měření úpravu potřebnou hodnotu možné provést několika způsoby -
například obvodem soustředěnými parametry nebo pomocí vedení, případně
diskrétními součástkami. Pokud nebude anténa připojena přímo
.
Při návrhu simulacích jednou možností přizpůsobení prodloužení meandru až
za rezonanční kmitočet. Velikost induktivní složky antény musí odpovídat kapacitní složce čipu. Problém přizpůsobení však netkví pouze při měření antény, ale při jejím
návrhu. Hlavně imaginární
složka způsobuje značné problémy při přizpůsobování. možné zajistit právě dalším
meandrováním, které mění kapacitní induktivní složku antény. Například proužek
(pasivní prvek) nad anténou pracuje jako paralelní kapacita, který pomáhá doladit
reálnou část impedance.
Druhý problém nutnost symetrizace vedení. Vektorový analyzátor při hodnotě odlišné ukazoval
zkreslené hodnoty. Měření tedy svou váhu pouze pásmu kmitočtů, kterou je
přizpůsobení navrženo vyrobeno. Používáme totiž souosý koaxiální
kabel. Část
proudu vnitřní strany vnějšího vodiče prochází totiž vnějším povrchu. Navíc tato hodnota mění
s frekvencí. Jeho výhodou
je velmi snadná výroba, resp. Dipól
má svojí rezonancí induktivní charakter, znamená kladnou reaktanci.
První problém, kompenzace komplexní impedance, nutno řešit kvůli
akurátnosti měření. Pro správné měření musí být vstupu analyzátoru hodnota Impedance
antény však skládá malé hodnoty reálné složky řádu jednotek desítek Ω)
a značně velké hodnoty imaginární impedance řádu stovek Ω). Substrátem
posloužil materiál FR4 tloušťce 1,5 mm.
Ta kompenzuje kapacitní charakter čipu.
Druhou možností, jak připojit takovou anténu kapacitní zátěži,
je přizpůsobovací obvod.
Vyřeší tak dva zásadní problémy, popsané níže.12
2 PŘIZPŮSOBOVACÍ OBVOD
Impedanční přizpůsobení antény nutné kvůli měření parametru činitele odrazu
s11. pak přímo
součástí antény. 7,
včetně rozměrů (L1 mm, 39,5 mm). Pokud totiž propojíme nesymetrický koaxiální kabel přímo symetrické anténě
(dipólu), dochází vzniku nesymetrických proudů zkreslení výsledků měření. Návrh schematicky uveden Obr. Docházelo totiž odrazu vlny vedení vlivem nepřizpůsobení. Vedení možné použít buď koaxiální nebo mikropásková. má
za následek nepříznivé vyzařování změnu směrové charakteristiky dipólu, což pro
jakékoliv měření nežádoucí. Obvod byl navržen
v programu Ansoft Designer byl realizován jako měděný tištěný spoj.
Je nutné také uvědomit, přizpůsobení obecně značně úzkopásmový
charakter. Ten skládá paralelně sériově sestavených cívek,
realizovaných formě mikropáskového vedení, připojeného čipu. [6]
2
