Победитель конкурса
"Молодые ученые"

Дмитрий
Добрых

Разработка миниатюрных пассивных RFID-меток с улучшенными характеристиками на основе диэлектрических резонаторов

01.00.00 Физико-математические науки


Пермь


Национальный исследовательский университет ИТМО
Аспирантура, 2 курс, факультет: Физико-Технический


Описание проекта

Стандартные пассивные RFID-метки работают на электрическом дипольном резонансе и обычно представляют из себя металлическую дипольную антенну, напечатанную на подложке. Такой подход не позволяет сделать метку с большой дальностью считывания с размерами значительно меньше половины длины волны излучения из-за фундаментальных ограничений (лимит Чу-Харрингтона). Задача создания метки малых размеров, которую при этом можно эффективно считывать с расстояния в 5-10 и более метров, является очень актуальной для радиочастотной идентификации, и ее стараются решить научные группы со всем мира. Для разработки меток, которые будут лучше существующих аналогов нужны новые подходы в разработке, и в данной работе предлагается использовать диэлектрические резонаторы с малыми потерями в качестве элемента антенны метки. Эффективность использования резонаторных диэлектрических антенн хорошо описана в литературе [A. Petosa, “Dielectric resonator antenna handbook, Artech House,” Inc., Norwood, USA, 2007]. В последующие годы мировой рынок RFID продолжит демонстрировать устойчивое развитие и к 2021 году может достигнуть 16,2 млрд. долларов. Пассивные RFID-метки продолжат оставаться наиболее емким сегментом рынка. Миниатюрные RFID-метки с большой дальностью считывания будут полезны для логистики и отслеживания товаров на складах, в розничной торговле, в быстро развивающемся интернете вещей (IoT), в медицине для отслеживания перемещения пациентов в больницах, в фармацевтике и во многих других областях.



Сейчас

В качестве результатов проекта будут представлены: 1) Численная модель разработанной RFID-метки на основе керамического резонатора с низкими диэлектрическими потерям. Будут численно посчитаны основные характеристики метки (резонансная частота, добротность, коэффициент усиления антенны метки, дальность считывания). 2) Экспериментальный прототип керамической RFID-метки, изготовленный на основе численной модели 3) Экспериментальные данные о дальности считывания метки в помещении и на улице.