Diseño de líneas magnetoinductivas y electroinductivas para etiquetas RFID

La identificación automática de objetos incrementa la productividad en entornos en los que se ha de realizar con asiduidad, como en cadenas logísticas o en superficies comerciales. Históricamente, la identificación se ha basado en los conocidos códigos de barras. Estos sistemas son de muy bajo coste. No obstante, presentan un importante inconveniente: su reducido rango espacial de funcionamiento, que obliga a realizar un esfuerzo extra en acercar el lector y/o los objetos. Los sistemas RFID, acrónimo inglés de identificación por radiofrecuencia, también realizan la labor de identificación automática y constan básicamente de un lector y un conjunto de identificadores o tags. Su modo de funcionamiento es el siguiente: el lector interroga al tag mediante la radiación de una señal electromagnética y éste manda una señal de vuelta modulada en función de su identificador. Los sistemas RFID superan el problema del rango de funcionamiento. No obstante, su implantación es aún menor, puesto que los costes de fabricación de los tags son superiores. Existen muchos tipos de tags. Los que incorporan un chip presentan una serie de ventajas, pero entre ellas no se encuentra su coste. En este proyecto se ha estudiado el diseño tags de bajo coste, sin chip y totalmente pasivos a partir de elementos en tecnología microstrip. El modo de funcionamiento escogido ha sido el basado en reflectometría en el dominio del tiempo, en el que la señal devuelta por el tag se codifica como un tren de pulsos. Trabajando en frecuencias de microondas, resulta difícil conseguir que los pulsos no se solapen temporalmente entre sí. Para evitarlo, generar pulsos los suficientemente cortos complica y encarece el sistema, por lo que la solución elegida ha sido la de retardar la transmisión de los pulsos. En este trabajo se han estudiado líneas de retardo basadas en ondas magneto-inductivas y electro-inductivas. A partir del estudio de las líneas de retardo, se han diseñado y simulado tags RFID de dos y tres bits. Además, en la búsqueda de algún valor añadido en los tags RFID que los códigos de barras no pudieran ofrecer, se ha propuesto el diseño de tags con sensores pasivos integrados. Concretamente, se ha propuesto un diseño que incluye un sensor resistivo de temperatura para su telemedida en el lector RFID.Automatic identification of objects allows productivity increase in environments in which it has to be made regularly, like in supply chains or commercial spaces. Historically, identification has been made by means of the well-known optical barcodes. However, this kind of systems presents a problem: its reduced spatial operating range involves an extra effort to move the objects closer to the reader. RFID systems, acronym for radiofrequency identification, also make automatic identification tasks and they consist of a RFID reader and a set of identifiers or tags. The operating mode is as follows: the reader interrogates a tag by means of an EM signal and the tags sends back a signal, modulated according to its identity. RFID systems avoid the spatial operating range issue of optical barcodes systems. However, they have not been yet massively implemented because the fabricating costs are bigger. There are many types of tags. Those that incorporate a chip present some advantages, but their cost is too high compared to the barcodes one. In this work, low cost and fully passive chip-less tags in microstrip technology have been analyzed and designed. The chosen operating mode is based on time-domain reflectometry in which the signal sent back by the tag is modulated by means of a pulse train. At microwave frequencies, it is difficult to avoid the overlapping in time between the pulses. To address this issue, generating short pulses may be too complicated and expensive, so the chosen solution has consisted of delaying the pulses. In this work, delay lines based on magnetoinductive and electro-inductive waves have been proposed. Based on the delay lines study, two sets of RFID tags of two and three bits, respectively, have been designed and simulated. In order to look for an added value to the RFID tags that barcodes could not offer, the design of a tag with an integrated passive sensor has been analyzed. A temperature resistive sensor and its telemetry in the RFID reader have been proposed.Ingeniería de Telecomunicació