Assas Recherche | Caractérisation expérimentale et numérique précise des liaisons RFID avant et arrière pour les étiquettes fortement couplées, y compris la nonlinéarité de l'impédance de la puce

Caractérisation expérimentale et numérique précise des liaisons RFID avant et arrière pour les étiquettes fortement couplées, y compris la nonlinéarité de l'impédance de la puce (Document en Anglais)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse confidentielle jusqu'au 01/03/2025.
Thèse soumise à l'embargo de l'auteur : embargo illimité (communication intranet).

Informations sur les contributeurs

Auteur : Mudakkarappilli Sudersanan Jithin

Mudakkarappilli Sudersanan, Jithin

Nom

Mudakkarappilli Sudersanan

Prénom

Jithin

Nationalité

Date de soutenance : 08-07-2024

Directeur(s) de thèse : Laheurte Jean-Marc

Laheurte, Jean-Marc

Nom

Laheurte

Prénom

Jean-Marc

Etablissement de soutenance : Université Gustave Eiffel

Université Gustave Eiffel

Nom

Université Gustave Eiffel

Laboratoire : Laboratoire électronique, systèmes de communication et microsystèmes

Laboratoire électronique, systèmes de communication et microsystèmes

Nom

Laboratoire électronique, systèmes de communication et microsystèmes

Ecole doctorale : École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)

École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)

Nom

École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)

Informations générales

Discipline : Electronique, Optronique et Systèmes
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Système RFID, Tags RFID couplés, Couplage électromagnétique, Distance de lecture, SER différentielle, Impédance de puce non linéaire
Mots-clés :

Systèmes d'identification par radiofréquence - Construction
Impédance électrique
Capteurs (technologie)
Antennes (électronique)
Systèmes à entrées multiples et à sorties multiples

Résumé : Le contexte de cette thèse aborde les scénarios RFID UHF impliquant la mise en jeux d'un grand nombre de tags. Ces tags sont d'une part distribués de manière aléatoire et d'autre part concentrés dans un volume électriquement réduit. Dans cette situation, la proximité des éléments rayonnants entraîne un couplage électromagnétique important entre les antennes des tags, impactant le lien radio entre le lecteur et chaque tag. Par conséquent, on observe généralement une dégradation des indicateurs de performance clés du système, tels que la distance maximum de lecture ou le taux de lecture. Ce travail de recherche présente une analyse de performance d'un système RFID dans un contexte de forte densité de tags en incluant des aspects statistiques. À cette fin, un modèle est proposé pour les liaisons montante et descendante, incluant les effets de couplage entre les tags. Ce modèle est validé par des simulations et des mesures. Avant de se concentrer sur l'analyse complexe d'un ensemble de tags, une caractérisation complète d'un tag RF fabriqué au laboratoire est présentée. Ce tag RFID est composé d'une antenne gravée sur un substrat epoxy et utilise une puce Higgs-9. L'impédance de l'antenne est simulée et mesurée. L'impédance non linéaire de la puce est caractérisée par un impédancemètre. L'ensemble du tag est composé de l'antenne et de la puce et il est testé dans le cadre du protocole RFID. Compte tenu de la complexité du problème posé, l'ensemble des tags RFID est également modélisé par un ensemble de dipôles chargés afin de simplifier l'analyse electromagnétique. Ce modèle simplifié reste valide à condition qu'une corrélation élevée entre le comportement d'un ensemble de dipôle et celui des tags réels puisse être prouvée. La dégradation des performances due au couplage dans la liaison descendante est analysée en termes de surface équivalente radar différentielle ou SER différentielle, car elle est indicative de la discrimination possible des états de modulation présents sur le signal rétrodiffusé par le tag. La SER différentielle est calculée à l'aide des coefficients de réflexion estimés du tag environné. Les coefficients de réflexion du tag sont estimés pour deux niveaux de charge différents. La SER différentielle est également mesurée directement par le protocole RFID. Dans la dernière partie de ce travail de recherche nous prenons en compte l'impact des non-linéarités de l'impédance complexe de la puce en plus des effets du couplage dans la liason descendante. Sachant que l'impédance complexe de la puce est une fonction de la puissance au niveau de la puce, une procédure de mise en correspondance est présentée pour estimer précisement l'impédance complexe de la puce à partir d'une base de données issue de mesures. A partir du modèle de couplage il est possible d'estimer la puissance délivrée aux puces d'un ensemble de tags distribués aléatoirement incluant les phénomènes de non linéarités. Les déductions tirées de ce travail, combinées à des données statistiques pertinentes, pourraient être utilisées par les ingénieurs concepteurs RFID pour évaluer les performances d'un scénario RFID en prenant en compte le couplage mutuel et l'impédance non linéaire de la puce

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2024UEFL2029
Type de ressource : Thèse