Современная электроника №4/2022

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 49 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2022 сти передатчика RFID учитывают реаль- ное значение коэффициента модуля- ции. Если известна чувствительность приёмника RF-считывателя, можно вычислить максимальное расстояние между транспондером и считывате- лем, при котором сигнал транспонде- ра будет корректно принят считыва- телем. Чтобы приёмник считывателя обнаружил отражённый модулирован- ный сигнал на одной боковой полосе, мощность транспондера должна быть соответственно увеличена. Совершенствование системы В основе СВЧ RFID-считывателя лежит микроконтроллер, обеспечи- вающий программную реализацию работы устройства. Ранее типичный (других частот) радиочастотный счи- тыватель работал с одной антенной, имея небольшую мощностью излуче- ния – до 0,4 Вт. СВЧ RFID-считыватель действует в соответствии с междуна- родным стандартом. Для увеличения дальности идентификации модуль считывателя дополнен двумя антен- ными контурами, в результате мощ- ность излучения достигает 2 Вт и более. Условная дальность считывания пас- сивных систем RFID зависит от конфи- гурации системы и следующих факто- ров: рабочей частоты и характеристик обмоток антенн, добротности антенны и её резонансной добротности, ориен- тации антенны, тока намагничивания, чувствительности приёмника (опреде- ляются используемым протоколом ком- муникации системы RFID), алгорит- мов кодирования (или модуляции) и декодирования (демодуляции), числа битов данных и алгоритма детектиро- вания (интерпретации), условий рабо- чей среды, к примеру, электромагнит- ных помех, и т.д. Влияние последнего (из перечисленных) фактора может быть уменьшено установкой полосово- го фильтра в считывателе. К примеру, киевская компания Nest Info, выполняв- шая работы по брендированию служеб- ного транспорта в Украине, успешно применила RFID-систему идентифи- кации транспорта предприятия. Взаимодействие на основе ПАВ бесчиповых радиочастотных меток Бесчиповые метки-идентифика- торы в системе RFID и их отдельные компоненты служат заменой других устройств с сопоставимым функцио- налом, таких как RFID-метки с чипом, штрих-коды и т.д. Бесчиповые радиоча- стотные метки, кроме низкой себесто- имости, отличаются тем, что не содер- жат интегральной микросхемы. Они имеют преимущества как перед штрих- кодами, так и перед типичными ради- очастотными метками (не СВЧ). Коди- рование в бесчиповых радиочастотных метках осуществляется во временно ′ й и в частотной областях. Так, метки с временны ′ м кодированием взаимо- действуют со считывателем на поверх- ностных акустических волнах (ПАВ). На рис. 6 представлена иллюстрация временно ′ го кодирования меток на ПАВ. Зондирующий импульс преобразует- ся в ПАВ на встречно-гребенчатом пре- образователе (ВГП). ПАВ распростра- няются вдоль подложки и отражаются обратно на рефлекторах, создающих пакет импульсов с временно ′ й задерж- кой [7]. Пакет импульсов преобразуется обратно в электромагнитную волну на ВГП. Конструктивно метки создавались на подложке из пьезоэлектрического материала, что ограничивало широкое распространение. Их нельзя напечатать на банкнотах, почтовых марках и дру- гих предметах на бумажной или пла- стиковой основе. Кольцевые металло- диэлектрические износостойкие метки Примером рассмотрения меток на ПАВ служат кольцевые металло-диэ- лектрические структурыплоскостного типа для RFID СВЧ-диапазона. По сути, это частотно-селективные устройства, направленные ответвители и элементы планарных антенн. Кольцевые структу- ры в планарной конструкции, как излу- чающие (отражающие) системы, имеют относительно малые размеры. Кольце- войщелевой резонатор может возбуж- дать колебания вшироком спектре ВЧ с обоими видами поляризации. Отличи- тельные свойства кольцевых структур ранее открыты при конструировании антенн бегущей волны. Это широкая полоса рабочих частот и смещение резонансной частоты колебаний низше- го типа в НЧ-область в сравнении с резо- нансной частотой колебаний низшего типа дискового резонатора при сопо- ставимых размерах иформе. Кольцевой резонатор обладает меньшей величи- ной собственной добротности, а сред- няя длина пути, по которому протекает ток в кольце, на низшем типе колебаний оказывается длиннее, чем в диске [8]. Различия в частотных откликах объ- ясняются взаимной связьюмежду щеля- ми. При обработке данных, принятых считывателем, незначительное кача- ние частоты не имеет определяюще- го влияния на точность идентифика- ции, так как отклик происходит не на конкретной частоте, а в определённом диапазоне частот. На рис. 7 представле- Рис. 7. RFID-метка IDN – 0101 на кольцевых щелевых резонаторах с двумя резонансными состояниями Рис. 6. Пример временно ′ го кодирования меток, взаимодействующих на ПАВ Считыватель Радиоволны ВГП Антенна метки Пульсации поверхностных акустических волн Волновые отражатели Метка на ПАВ Отклик метки на ПАВ