Reconfigurable near-field test coil for HF RFID measurement system

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Tuominen, Jesse
dc.contributor.author Rautanen, Sami
dc.date.accessioned 2019-08-25T15:00:15Z
dc.date.available 2019-08-25T15:00:15Z
dc.date.issued 2019-08-19
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/39804
dc.description.abstract This Master’s thesis studies the possibilities of realising a reconfigurable near-field test coil for HF RFID measurement system. The object is to design a working prototype with three nested coils and a tunable matching circuit. During the project, many different approaches are investigated and the most promising implementations are chosen for the prototype. Since a product is to be made based on the results of this thesis, the costs, PCB size, manufacturability and component lead times are always taken into consideration when making decisions. In addition to the two near-field coils already in use, a new smaller coil is designed for measuring very small HF RFID tags. The matching circuit for the coils is realised with two different designs: electromechanical relays and PIN diode switches. The switches are used to control resistor and capacitor arrays. 5 V voltages are used for controlling the switches and a microprocessor board with ATmega2560 is used to control the voltages. The component values are based on simulation results. Neither of the two versions of the prototype fulfilled every requirement. The control and supply voltages are working and are easily integrated to the HF RFID measurement system. The inductances and magnetic field strength of the coils are in line with calculated results. However, the resonance frequency tuning range of the prototypes is too low, 8—13.5 MHz. The required tuning range would have been 10—17 MHz. Nonetheless, the Q-factor tuning is successful, and the frequency tuning steps are appropriate. As a result, proposal for designing a product is made based on the results of this project. en
dc.description.abstract Tässä diplomityössä tutkitaan erilaisia vaihtoehtoja toteuttaa sisäkkäisten lähikenttämittakäämien käyttö HF RFID mittaussysteemissä. Projektin toteutukseen tutkitaan ja verrataan useita toteutustapoja, joista prototyypin valmistukseen valitaan lupaavimmat. Projektin aikana erityistä huomiota kiinnitetään valmistettavuuteen, valmistuksen kustannuksiin, piirilevyn kokoon ja komponenttien saatavuuteen, sillä projektin löydösten perusteella on tarkoitus suunnitella tuote. Projektin aikana suunnitellaan uusi, kahta valmista lähikenttämittakäämiä pienempi käämi, hyvin pienten HF RFID tunnisteiden mittaukseen. Käämien sovituspiiri toteutetaan kahdella eri tavalla: sähkömekaanisilla releillä ja PIN diodeilla, jotka kytkevät pintaliitoskondensaattoreita ja -vastuksia. Ohjausjännitteeksi valitaan 5 V jännitteet ja ATmega2560 mikrokontrolleriin perustuva piiri. Simulointia käytetään komponenttien arvojen ja määrän arvioimiseksi. Kummallakaan menetelmällä toteutettu prototyyppi ei täytä kaikkia vaatimuksia. Ohjauslogiikka ja käyttöjännitteet ovat toimivia ja helposti yhdistettävissä olemassa olevaan HF RFID mittaussysteemiin. Käämien induktanssit ja magneettikenttien voimakkuudet vastaavat laskettuja tuloksia. Sen sijaan prototyypin resonanssitaajuuden säätöalue on liian alhainen, 8—13.5 MHz. Haluttu säätöalue on 10—17 MHz. Q-arvon säätö toimi odotetusti ja käytetyn sovituspiirin säätöaskelten koko on sopiva. Työn tuloksena saadaan ehdotelma tuotteen mahdollisista toteuttamistavoista. fi
dc.format.extent 54
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Reconfigurable near-field test coil for HF RFID measurement system en
dc.title Säädettävä lähikenttämittakäämi HF RFID mittaussysteemille fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö fi
dc.contributor.school Sähkötekniikan korkeakoulu fi
dc.subject.keyword HF RFID en
dc.subject.keyword near-field coil en
dc.subject.keyword PIN diode en
dc.subject.keyword RF swtich en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201908254865
dc.programme.major Radio Science and Engineering fi
dc.programme.mcode ELEC3038 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Viikari, Ville
dc.programme Master’s Programme in Electronics and Nanotechnology (TS2013) fi
dc.location P1 fi
local.aalto.electroniconly yes
local.aalto.openaccess yes


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account