Antena de teste para medição de potência na interferência de materiais

                A intenção de construir uma antena para este trabalho passou pela necessidade da medição de variações de potência para a interferência dos materiais (Capítulo 7). Apesar de ser usada uma antena projectada por terceiros, foi analisado o método de construção de antenas, para melhor percepção do seu funcionamento.

                Para um sinal RF de 13.56MHz, o comprimento de onda é de , em termos físicos esta seria uma antena muito grande para a tecnologia em uso. Em alternativa, é usada uma antena dipolo magnética, que é uma pequena malha ressonante à frequência de 13.56MHz, que produz um campo magnético a curta distância e decresce a uma velocidade r^-3.

                Foi construída uma antena diferente da antena do KIT, com o intuído de alargar os conhecimentos sobre a construção de antenas.

 Antena usada

                A antena foi escolhida, entre outras características, pela frequência de funcionamento (13,56 MHz) e pela sua dimensão reduzida, cada vez mais importante na evolução da tecnologia.

                A antena é constituída por um circuito ressonante à frequência pretendida (serve também para efectuar a adaptação da antena a 50Ω), e por uma bobine feita na PCB, para fazer a área de recepção de sinal. A bobina é um loop rectangular com três linhas de cobre com uma espessura de 0.2mm, 2mm de espaçamento entre linhas e o loop externo tem uma dimensão de 60x30mm. Esta bobina apresenta então 939nH. O circuito é constituído por um condensador em série, uma resistência em paralelo e um condensador em paralelo. Os condensadores vão servir para construir a ressonância e para fazer a adaptação indutiva, a resistência vai reduzir o factor Q do circuito ressonante.

Figura  13 - Circuito ressonante       

Figura 14 - Desenho PCB

                 Após a construção da antena, mas ainda sem o circuito de adaptação, foram feitas medidas práticas à antena, e verificou-se que a placa depois de construída apresentou uma indutância de 924nH e uma resistência de 2Ω. Após serem soldados os componentes do circuito de adaptação, a impedância passou a ser 38.85-j26.11 Ω (|Z|=46.83Ω, θ=-33.8°) e apresenta um coeficiente de reflexão de 10.2dB.

Figura 15 - Fotografias da antena construída

                A antena construída, embora que não seja a ideal para antena principal de um RFID, e não poder substituir a antena o KIT (uma vez que esta teria de apresentar apenas 15Ω de impedância de entrada), para o efeito que se pretendia pode ser usada sem problemas, pois é usada ligada ao analisador de espectros, para medir a diferença de potências com a inserção de materiais entre a antena do KIT e a antena construída.