izpis_h1_title_alt

Razvoj orodja za impedančno prilagoditev anten RFID v visokofrekvenčnem območju
ID CVIJANOVIČ HUDOKLIN, JAN (Avtor), ID Jankovec, Marko (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,11 MB)
MD5: 658C996F14EC9D43EB57983ECDC7BD5F

Izvleček
Radiofrekvenčna identifikacija (RFID) in komunikacija v bližjem polju (NFC), danes eni izmed bolj široko aplikativnih tehnologij, velikokrat podležeta napakam in izpuščenim korakom v razvoju, kar se navzven kaže kot slabo delovanje naprave. Pri načrtovanju sistemov, katerih gradniki so oddajniki z anteno, moramo veliko pozornosti nameniti prilagoditvi impedance bremena – antene. Želimo, da je impedanca realna in enaka impedanci vira. V tem primeru bo energija signala, ki vzbuja navitje, v največji meri izsevana v okolico kot elektromagnetno sevanje. S tem bomo preprečili neželene signalne odboje in zmanjšali izgube vzdolž prenosne linije. Postopek impedančne prilagoditve je dokaj zahteven iteracijski proces, za katerega sta potrebna specifično znanje in razumevanje delovanja radiofrekvenčnih (RF) signalov in vezij. Pomagamo si lahko s kompleksnim izračunom vrednosti elementov prilagoditve, vendar izračun ne upošteva načrtovanja tiskanine, okolice in parazitnih vrednosti tiskanine ter električnih komponent. S pomočjo izračuna pridobljeni rezultati so zato le delno uporabni. Vsebina tega dela je zasnova in izdelava orodja, ki omogoča avtomatizacijo korakov procesa impedančne prilagoditve izbrane antene na realnem vezju. Orodje sestavljajo trije sklopi, vezje za impedančno prilagoditev antene s pripadajočo logiko (AMSB), vektorski analizator vezij (VNA) in računalniška aplikacija za krmiljenje, zajem in prikaz rezultatov (AMS). Aplikacija AMS krmili VNA in AMSB ter omogoča avtomatizacijo korakov procesa. Uporabnik v aplikacijo vnese zahtevane vhodne podatke, na podlagi katerih aplikacija izračuna prilagoditev in prikaže rezultate. Aplikacija omogoča interaktivno nastavljanje vrednosti kondenzatorjev za prilagoditev, ki jo uporabimo za popravljanje odstopanja od želene impedance. Orodje pospeši in avtomatizira korake v razvoju sistemov RFID ali NFC. Vrednosti prilagoditvenih elementov, ki jih pridobimo s pomočjo orodja, za dejansko prilagoditev na končnem vezju potrebujejo še določene korekcije. Korekcija je odvisna od posameznega vezja in mora biti tako vsakič, ko delamo impedančno prilagoditev na novem vezju, posebej upoštevana. Uporaba orodja je smiselna in učinkovita za vezja, za katera poznamo odstopanje. Orodje ima tudi omejitve, še posebej v primerih, ko je zaradi razlik v signalni poti in razporeditvi komponent v končnem vezju potrebna večja korekcija. Prav tako zaradi prevelike kapacitivnosti nastavljivih paralelnih kondenzatorjev ni mogoče prilagoditi anten z nekoliko večjo induktivnostjo.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:RF, impedančna prilagoditev, RFID, NFC, antena
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2021
PID:20.500.12556/RUL-132476 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:82583555 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:27.10.2021
Število ogledov:1163
Število prenosov:123
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Development of a tool for impedance matching of RFID antennas in the high frequency range
Izvleček:
RFID and NFC are two of the most widely-used technologies today, but their potential is constantly deprived by mistakes and skipped development steps, resulting in poor working devices. When designing systems that include radio transceiver with antenna, we have to pay attention to proper network matching. We strive to achieve target impedance, which is the same as source impedance, and has only the real part. In this case, most of the energy of the excitation signal will result in electromagnetic radiation. Additionally, we want to prevent signal reflection and losses along transmission lines. Impedance matching is a challenging iterative process that requires an understanding of RF systems. We can use equations to calculate values for matching components, however, calculation does not consider PCB design, operating environment, parasitic values of PCB and electric components, etc. Therefore, we cannot rely only on calculations, as they are applicable to a limited extent. The content of this thesis is the development of a concept and design tool that can automate some steps in the matching network design process of connected RFID antenna. It consists of three parts: PCB with adjustable impedance matching circuitry and logics (AMSB), Vector network analyzer (VNA), and a PC application that controls, acquires and display the results (AMS). The AMS app controls the VNA and AMSB and automates some steps of the process. The user enters input data required to calculate matching components values, which are fed into the AMSB to display the results acquired by VNA. The AMS app has interactive settings of adjustable capacitors that allows user to adjust matching to reach desired target impedance. The developed tool accelerates and automates steps in the development of RFID or NFC systems. The tool’s output helps us to quickly achieve matching on another circuit. However, the values represented by the tool do require corrections when implemented on another PCB, since the layout is usually not identical. When the correction is known, the tool makes sense and is effective. The tool has some limitations when the results are applied to the PCB with large differences in layout of the signal paths. Additionally, variable capacitors in shunt configuration have high capacitance offset, which prevents us from performing matching on antennas with higher inductance.

Ključne besede:RF, impedance matching, RFID, NFC, antenna

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj