Σχεδίαση Κεραιών – Ετικετών RFID για χρήση σε Μεταλλικά Αντικείμενα
Creators: name: Μανιάκας, Αντώνιος Θεοδώρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Ετικέτες RFID
Κεραίες
Τηλεπικοινωνίες
RFID Tags
Antennas
Telecommunications

description: Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας ήταν η σύνθεση και μελέτη κεραιών για παθητικές ετικέτες συστημάτων Ραδιοσυχνoτικής Αναγνώρισης (Radiofrequency Identification, RFID) για χρήση σε μεταλλικά αντικείμενα. Για την υλοποίηση τους χρησιμοποιήθηκε η μορφή μικροταινιακών φύλλων με μορφή μαιάνδρου ή κυκλικών ημιδακτυλίων, αγώγιμα συνδεδεμένων μεταξύ τους, σε διηλεκτρικό υπόστρωμα (FR4). Οι διαστάσεις τους επιλέχτηκαν κατάλληλα ώστε στις επιθυμητές συχνότητες να έχουν αντίσταση εισόδου κοντινή στη συζυγή της αντίστασης εισόδου ολοκληρωμένων κυκλωμάτων του εμπορίου για RFID και αρκετά μεγάλη απολαβή για να είναι ικανοποιητική η εμβέλεια ανάγνωσής τους. Πραγματοποιήθηκε θεωρητική ανάλυση των μικροταινιακών δομών σε μορφή δακτυλίου με επίλυση των εξισώσεων Maxwell και χρήση συναρτήσεων Green. Η σχεδίαση ολοκληρώθηκε με προσομοίωση των τυπωμένων κεραιών που σχεδιάστηκαν με τη χρήση της θεωρίας και με σύνθεση νέων δομών με βάση τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων. Έγινε επίσης μελέτη για την απόδοση και την απόσταση ανάγνωσης των ετικετών με παραμέτρους τον προσανατολισμό τους σε σχέση με την κεραία του αναγνώστη αλλά και τη θέση επικόλλησής τους στο προς ταυτοποίηση αντικείμενο. Με τη μέθοδο που προτείνεται στην εργασία, σχεδιάστηκαν ετικέτες RFID με μικρό μέγεθος και εμβέλεια από 4.8m έως 13.7m για αναγνώστη με EIRP 3.2dB και κυκλική πόλωση και 5.3m έως 15.0m για αναγνώστη με EIRP 4dB και κυκλική πόλωση που λειτουργούν στις συχνοτικές περιοχές UHF 864-868MHz και 912-917ΜΗz. Το γενικό συμπέρασμα είναι πως oι ετικέτες που σχεδιάστηκαν έχουν χαρακτηριστικά κατάλληλα για επικόλληση σε μεταλλικά αντικείμενα και μπορούν να λειτουργήσουν σε οποιοδήποτε σύστημα είναι αναγκαία η παρακολούθηση μεταλλικών αντικειμένων
description: Τhe subject of the work was the synthesis and study of microstrip antennas for passive tags of Radiofrequency Identification systems (RFID) mountable on metallic objects. The configuration of printed metallic strips of meander shape or semicircles conductively connected over a dielectric substrate (FR4), was selected for the realization of the antennas. Their size and design were suitably calculated with intend their input impedance to be conjugate matched to the input impedance of RFID integrated circuits at pre-specified frequencies and their gain to be enough high for suitably large reading distances to be obtained. Theoretical analysis based on the solution of Maxwell’s equations and Green’s Function method was preceded for the semicircle form. The design was completed with the simulation of the printed antennas and the synthesis of new ones based on the results of the simulations. Further study was also carried out, on the performance and reading distance of the resulted tags regarding to the orientation of the tag with respect to the reader antenna and the placement of the tag on the object to be identified. The proposed method of RFID tag design, gave tags with small size and reading distance from 4.8m to 13.7m with readers of 3.2dB EIRP and circular polarization and 5.3m to 15.0m with readers of 4.0dB EIRP and circular polarization on the UHF frequency bands of 864-868MHz and 913-917MHz. The general conclusion is that the proposed RFID tags have attributes of operation suitable for any RFID system that track metal objects