|
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.
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). Návrh schematicky uveden Obr. Vektorový analyzátor při hodnotě odlišné ukazoval
zkreslené hodnoty.
Při návrhu simulacích jednou možností přizpůsobení prodloužení meandru až
za rezonanční kmitočet. Substrátem
posloužil materiál FR4 tloušťce 1,5 mm.
Vyřeší tak dva zásadní problémy, popsané níže.
První problém, kompenzace komplexní impedance, nutno řešit kvůli
akurátnosti měření. případná snadná reprodukovatelnost.
Při měření úpravu potřebnou hodnotu možné provést několika způsoby -
například obvodem soustředěnými parametry nebo pomocí vedení, případně
diskrétními součástkami.
Je nutné také uvědomit, přizpůsobení obecně značně úzkopásmový
charakter. Problém přizpůsobení však netkví pouze při měření antény, ale při jejím
návrhu. možné zajistit právě dalším
meandrováním, které mění kapacitní induktivní složku antény. má
za následek nepříznivé vyzařování změnu směrové charakteristiky dipólu, což pro
jakékoliv měření nežádoucí. Pokud totiž propojíme nesymetrický koaxiální kabel přímo symetrické anténě
(dipólu), dochází vzniku nesymetrických proudů zkreslení výsledků měření. Dipól
má svojí rezonancí induktivní charakter, znamená kladnou reaktanci. Jeho výhodou
je velmi snadná výroba, resp.
Druhou možností, jak připojit takovou anténu kapacitní zátěži,
je přizpůsobovací obvod. Vedení možné použít buď koaxiální nebo mikropásková. Obvod byl navržen
v programu Ansoft Designer byl realizován jako měděný tištěný spoj. Ten skládá paralelně sériově sestavených cívek,
realizovaných formě mikropáskového vedení, připojeného čipu. 7,
včetně rozměrů (L1 mm, 39,5 mm). Docházelo totiž odrazu vlny vedení vlivem nepřizpůsobení. Měření tedy svou váhu pouze pásmu kmitočtů, kterou je
přizpůsobení navrženo vyrobeno.1 Přizpůsobení pomocí mikropáskového vedení
Jako první možnost bylo zvoleno přizpůsobení mikropáskového vedení. [6]
2. Pokud nebude anténa připojena přímo
. Používáme totiž souosý koaxiální
kabel.
Ta kompenzuje kapacitní charakter čipu. Část
proudu vnitřní strany vnějšího vodiče prochází totiž vnějším povrchu. Hlavně imaginární
složka způsobuje značné problémy při přizpůsobování. Například proužek
(pasivní prvek) nad anténou pracuje jako paralelní kapacita, který pomáhá doladit
reálnou část impedance.
Druhý problém nutnost symetrizace vedení. pak přímo
součástí antény. Velikost induktivní složky antény musí odpovídat kapacitní složce čipu.12
2 PŘIZPŮSOBOVACÍ OBVOD
Impedanční přizpůsobení antény nutné kvůli měření parametru činitele odrazu
s11. Navíc tato hodnota mění
s frekvencí. při zachování dané délky
