1.4 Приклад проектування базової групи платформи транспондерів

Технологічно виробництво базової групи платформи транспондера складається з двох основних етапів. На першому етапі на п'єзоелектричну підкладку наносяться всі 75 можливих рефлекторів. На другому етапі, в процесі кодування, видаляються всі окрім чотирьох необхідних рефлекторів. Цей процес означає, що амплітуда і фаза, пов'язані з конкретним слотом (див. рис. 7), будуть залежати від значень кодованих даних - зайнятих слотів попередніх рефлекторів. Відповідно, щоб усунути потенційні помилки, необхідно знайти аналітичну залежність між амплітудою і фазою, вирішивши відповідні рівняння.

Рис. 1.1 –Три варіанти набору рефлекторів для 128 бітної платформи:

(а) втрати, що виникають при відображенні (без урахування внесених втрат від зустрічно штирьового перетворювача і підкладки); (б) інтенсивності відображення кожного набору рефлекторів

Далі результати обчислень у вигляді поправки враховуються в процесі декодування даних рідером. Для спрощення розглянутого прикладу будемо вважати, що інтенсивність відбиття рівномірна і кожен рефлектор в базовій групі має однакову кількість електродів NE з періодом P, а швидкість розповсюдження поверхневої акустичної хвилі дорівнює VE. Так як кодований транспондер матиме фіксоване число активних рефлекторів NR в кожній групі, це дозволить вибрати певну ширину слота W, таку, що сумарний час затримки всієї групи завжди буде коректним, незважаючи на значення кодованих даних:

(1.4)

Ширина слота W визначає центри та межі слотів, зображених на малюнку 8. На малюнку показано також зсув розташування рефлектора в сторону від центрів тимчасових слотів. Це зміщення потрібно, щоб справити фазовий зсув відображення по кожному слоту, який залежить від різниці фаз Δφ між слотами, як того вимагає принцип модуляції ПАР транспондера.

Рис. 1.2 –Схематичне зображення двох слотів НЕ кодованого ПАР транспондера, що містять по три рефлектора в кожному слоті

Розрахункова величина дляi-ї фази відображення наступна:

(1.5)

У рівнянні (5) p- це ймовірність того, що даний слот буде зайнятий при кодуванні транспондера, а Δφ - різниця між однократними фазовими зрушеннями вільного і зайнятого слотів. Функція кодування слота ij визначає i позиціюj-го імпульсу в конкретній групі. Тоді амплітуда і фаза будь - якого заданого імпульсу після того, як пристрій кодуватися, наступні:

(1.6)

(1.7)

Амплітуда імпульсу відноситься до переднього краю групи, тобто вона

не включає втрати проходження через попередні групи. Tfree і Toccupied є коефіцієнтами одноразової передачі через незайнятий і зайнятий слот відповідно. На частоті 2,4 ГГц, при використанні 128 ° LiNbO3 з шириною однопрохідного шару приблизно в 1,5 мс Tfree = 0,99776, а коефіцієнт Toccupied визначається з рівнянь (1), (2). Рівняння (6) і (7) є аналітичними виразами амплітуди і фази, що залежать від значень кодованих даних ij.

Таблиця 1.1 –Технічні характеристики системи RFID на основитехнології ПАР компанії RF SAW Inc.

Параметри	Опис
Система
Елемент транспондера	ПАР Пристрій на п'єзоелектричному кристалі
Рідер	Рідер,що використовує адаптивну цифрову модуляцію і працює в діапазоні
Антени рідера	Ism 2,44 ггц
Дальність прочитування	Плоскі панелі, а також антени з поліпшенимиробочими характеристиками (на замовлення)
Антіколлізія	Від 3 до 20 м залежно від компонентів системи
Виявлення помилок	Багаторівневийпротокол тимчасового, просторового і кодового поділу
Транспондер
Сумісність з EPC	16 -бітове кодування
Комерційне застосування	Транспондер
Діапазон температур	Ємність даних 64 і 96 біт
Радіаційна стійкість	24 %, 32 %, 48 %, 96 % бітові дані
Рідер
Діапазон частот	До 5 мрад
Вихідна потужність	Рідер
Введення / висновок даних	2,4 ... 2,483 ггц
Швидкість читання даних	Регульована, максимально 125 мвт

Надалі це може бути використано для обчислення поправки в процесі декодування даних, одержуваних від транспондера, і вибору відповідних значень амплітуди і фази. Слід зазначити, що процес кодування базової групи даних, розглянутий вище, трохи спрощений. Насправді інтенсивність відбиття не завжди рівномірна уздовж одиночної групи, і це Долино обов'язково враховуватися при проектуванні. Також слід зазначити, що ПАР, поширюючись по поверхні кристала транспондера, огинає надибуємо на шляху перешкоди. Дане явище, що спостерігається при проходження хвиль повз краю перешкоди і пов'язане з відхиленням від прямолінійного поширення при взаємодії з перешкодою, називається дифракцією.

Дифракція спотворює значення фази і амплітуди сигналу, що впливає на функціонування рефлекторів і збільшує вносяться втрати. Подібна проблема може бути вирішена шляхом використання вигнутих сегментованих рефлекторів у відповідність з формою вхідної хвилі (див. рис. 9).

Рис. 1.3 – Схематичне зображення сегментованих рефлекторів з урахуванням впливу дифракції:

Рефлектор (а) віддалений від кордону початку розповсюдження хвилі; (б) довколишній до цієї межі