Estudo da influência das propriedades de antenas impressas no desempenho de identificadores RFID-HF - Ré, Felipe Renger [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Na área de identificadores por radiofrequência (RFID) com operação na faixa de altas frequências (HF) a utilização de antenas impressas se demonstra desafiadora, contando com poucos estudos reportados na literatura. Neste contexto, o presente estudo teve como propósito a avaliação de como as propriedades das antenas impressas afetam o desempenho dos identificadores. Para isso, avaliamos a viabilidade da aplicação de antenas fabricadas com pasta prata (PTF-Ticon) e pasta condutora transparente (PCT-Ticon) em dispositivos RFID-HF, expandindo assim o conhecimento nessa área pouco estudada. As antenas fabricadas com estes materiais foram caracterizadas com relação a sua resistência elétrica, perfil de atenuação em 13,56 MHz, força eletromotriz gerada e fator de qualidade. As propriedades das antenas impressas foram então comparadas com antenas análogas de cobre utilizadas como referência. Nestes ensaios, a influência da resistência elétrica das antenas, bem como da capacitância para sintonia foram avaliadas, permitindo a identificação de como estes fatores interferem no desempenho de identificadores RFID. Testes práticos dos identificadores foram realizados por meio da conexão das antenas a um CI comercial seguido de um teste de leitura com um detector RFID RC522. Adicionalmente, realizamos estudos para o desenvolvimento de formulações alternativas da PCT e estudos da adesão deste material sobre PET, PP e celofane. Nesta etapa do estudo, demonstramos melhor compatibilidade do material PCT com substratos de PET. Empregando estes substratos, realizamos estudos para produção de capacitores de sintonia impressos empregando o próprio substrato como dielétrico e desenvolvemos uma estratégia para viabilizar a conexão elétrica entre camadas condutoras depositadas nas faces opostas do substrato.

In the area of radio frequency identifiers (RFID) operating in the high frequency (HF) range, the use of printed antennas proves to be challenging, with few studies reported in the literature. In this context, the present study aimed to evaluate how the properties of printed antennas affect the performance of identifiers. For this, we evaluated the feasibility of applying antennas made with silver paste (PTF-Ticon) and transparent conductive paste (PCT-Ticon) in RFID-HF devices, thus expanding knowledge in this little-studied area. The antennas manufactured with these materials were characterized regarding their electrical resistance, attenuation profile at 13.56 MHz, generated electromotive force and quality factor. The properties of the printed antennas were then compared with analogue copper antennas used as a reference. In these tests, the influence of the electrical resistance of the antennas, as well as the capacitance for tuning were evaluated, allowing the identification of how these factors interfere in the performance of RFID identifiers. Practical tests of the identifiers were carried out by connecting the antennas to a commercial IC followed by a reading test with an RC522 RFID detector. Additionally, we carried out studies for the development of alternative PCT formulations and studies of the adhesion of this material on PET, PP and cellophane. At this stage of the study, we demonstrated better compatibility of the PCT material with PET substrates. Using these substrates, we carried out studies for the production of printed tuning capacitors using the substrate itself as a dielectric and we developed a strategy to enable the electrical connection between conductive layers deposited on opposite sides of the substrate.
Study of the influence of printed antenna properties on the performance of RFID-HF identifiers
Keywords: Física; Física aplicada; Sistemas de identificação por radiofrequência; Rádio Antenas; Impressão; Physics; Applied physics; Radio frequency identification systems; Radio Antennas; Printing