Academia.eduAcademia.edu

Projeto de antena UWB para sistemas chipless de RFID

2017, XXV Congresso de Iniciação Científica da Unicamp

Projeto de antena UWB para sistemas chipless de RFID Robert Kelvin Proto Tartarotti*, Msc. Gilberto de Tadeu Santos Souza, Prof. Dr. Leonardo Lorenzo Bravo Roger. Resumo O trabalho realiza contribuições para projetos de antenas da tecnologia de RFID (Radio Frequency Identification) em sistemas que utilizam tags sem chip, e como estes demandam a utilização de uma ampla faixa larga do espectro de frequências, foi projetada uma antena capaz de operar com Banda Ultra Larga (UWB - Ultra Wideband). Palavras-chave: Projeto de antenas, Identificação por rádio frequência, antena UWB. Introdução Sistemas de RFID tiveram avanços no quesito de flexibilidade e aumento da capacidade de informação, porém possuem limitações de aplicação em ambientes adversos, como os sujeitos a variações climatológicas, temperatura ou humidade extrema e forte presença de campos eletrostáticos ou magnetostáticos. Os sistemas Chipless de RFID são uma alternativa para contornar estas limitações, pois neles não há o uso de chip e a informação contida na tag é registrada em forma de assinatura espectral. Esta tecnologia é composta por uma tag, um software de middleware e uma leitora, responsável por emitir uma onda eletromagnética multifrequêncial de amplitude constante que, na tag, sofrerá atenuações expressivas em algumas frequências, resultando em um sinal modulado em amplitude que é processado na leitora. Para estabelecer essa comunicação, a leitora precisa de uma antena com ampla faixa do espectro de frequências. [1] Um tipo de antena capaz de atender ao solicitado é a logperiódica LPDA, para seu projeto deve se considerar o ganho desejado, e com base neste definir o fator de separação e o de periodicidade, essenciais para determinar as dimensões dos dipolos e da distância entre eles em função do primeiro dipolo, que é definido em função do maior comprimento de onda que a antena trabalhará. [2] Figura 1. Antena LPDA projetada no HFSS. Figura 2. Perda de retorno da LPDA. O objetivo do trabalho é projetar uma antena LPDA impressa numa placa de circuito impresso para a leitora de um sistema Chipless utilizando o simulador eletromagnético HFSS. Resultados e Discussão No projeto da antena LPDA os dipolos são posicionados ao longo das duas superfícies da placa de circuito impresso, sendo a alimentação deles realizada por duas linhas paralelas de cobre isoladas pelo substrato, em que uma recebe o sinal e a outra o aterramento do cabo coaxial. Para a simulação no software é importante ter também a permissividade relativa e a tangente de perda do substrato. O resultado é mostrado na Figura 1, em que a antena é projetada para operar entre 1GHz até 3GHz. Na análise da perda de retorno realizada pela Figura 2 observa-se que o projeto apresenta perdas inferiores a -10dB em sua faixa de trabalho, e no padrão de radiação para 2,45GHz mostrado na Figura 3, verificase a direcionalidade da antena e um ganho ótimo no sentido desejado. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Figura 3. Padrão de radiação para 2,45GHz. Conclusões O projeto da antena atingiu os resultados desejados para a faixa de trabalho esperada, apresentando ótima perda de retorno, direcionalidade e ganho. Ressalta-se que as antenas embarcadas reduzem a dimensão e custo de sua produção, além de terem melhorias em eficiência. ____________________ Preradovic, S.; Karmakar, N. C., “Multiresonator-Based Chipless, Barcode of the future”, Springer, 2012. 2 Walke, F.; Pereira, L. S.; Heckler, M. V. T., “Projetos de antenas logperiódicas impressas”, Unipampa, Cricte, Alegrete, Rio grande do Sul, 2014. 1 DOI: 10.19146/pibic-2017-78318 XXV Congresso de Iniciação Científica da UNICAMP