Antenna design for passive sensors in non-conventional materials

• Main Author: Gonçalves, Ricardo Miguel Romão
• Publication Date: 2016
• Language: eng
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10773/17298
• topic: Antenas (Electrónica) - Design; Comunicação sem fios; Engenharia electrotécnica; Sensores; Identificação por radiofrequência

Motivado pela larga expansão dos sistemas RFID e com o desenvolvimento do conceito de Internet das Coisas, a evolução no desenho e métodos de produção de antenas em suportes de materiais alternativos tem tido uma exploração intensiva nos últimos anos. Isto permitiu, não só o desenvolvimento de produtos no campo da interação homem-máquina, mas também tornar estes produtos mais pequenos e leves. A procura de novas técnicas e métodos para produzir eletrónica impressa e antenas em materiais alternativos e, portanto, uma porta aberta para o aparecimento de novas tecnologias. Isto aplica-se especialmente no mercado dos sensores, onde o peso, o tamanho, o consumo energético, e a adaptabilidade a diversos ambientes, têm grande relevância. Esta tese foca-se no desenvolvimento de antenas com suporte em materiais não convenvionais, como os já testados papel e têxteis, mas também na exploração de outros, desconhecidos do ponto de vista eléctrico, como a cortiça e polímeros biodegradáveis usados em impressão 3D. Estes materiais são portanto usados como substrato, ou material de suporte, para diversas antenas e, como tal, as propriedades electromagnéticas destes materiais têm de ser determinadas. Assim, e apresentado neste documento uma revisão de métodos de caracterização de materiais, bem como a proposta de um método baseado em linhas de trasmissão impressas, e a respectiva caracterização electromagnética de diversos materiais. Além disso, são propostos desenhos de antenas para diversos cenários e aplicações utilizando os materiais anteriormente mencionados. Com esta tese concluiu-se que a utilização de materiais alternativos e hoje uma realidade e os resultados obtidos são muito encorajodares para o desenvolvimento de um conjunto de sensores para aplicações RFID com uma grande capacidade de integração.