Development of a UHF frontend for a comprehensive RFID rapid prototyping system

Abstract

Radio Frequency IDentification (RFID) ist derzeit ein boomendes Forschungsgebiet, besonders da die Industrie große Erwartungen an diese Technologie hat. Sie soll unter anderem die Verfolgung eines Produkts oder einzelner Komponenten von der Fertigung bis zum Kunden auf günstigem Wege ermöglichen. Um die dafür benötigten höheren Lesereichweiten zu erreichen wird zunehmend auf Lösungen im UHF Bereich gesetzt.<br />In dieser Arbeit beschreibe ich Entwicklung und Aufbau des Hochfrequenzteils für ein UHF RFID Testsystem. Mit diesem System können neuartige RFID Transponder vermessen werden. Außerdem besteht die Möglichkeit neue Übertragungsverfahren für RFID zu testen.<br />Im ersten Kapitel werden grundlegende Eigenschaften und Grenzen von UHF RFID-Systemen besprochen. Im Weiteren wird das entwickelte Systemkonzept des Hochfrequenzteils beschrieben. In den nächsten Kapitel wird die Entwicklung und Vermessung der Hauptkomponenten Sender, Empfänger und Trägerkompensationseinheit (CCU) erläutert. Schließlich wird ein Experiment präsentiert, mit dem die Funktionalität und herausragende Leistungsfähigkeit des entwickelten Hochfrequenzteils demonstriert werden konnte.<br />

Currently, Radio Frequency IDentification (RFID) is a booming area of research, especially the industry has high expectations for this technology. It should allow for tracking a product or components from production to customer on a convenient way. To achieve the higher reading range necessary for this applications, solutions in the UHF range are getting increasingly into focus.<br />In this work I describe design and implementation of a frontend for a UHF RFID testbed. With this system novel RFID tags can be characterized.<br />In addition, it allows to test new transmission modes for RFID.<br />In the first chapter fundamental characteristics and limits of UHF RFID systems are discussed. Furthermore, the system concept developed is described. In the next chapters the development and the characterization of the main components - transmitter, receiver and carrier compensation unit (CCU) - is illustrated. Finally, an experiment is presented, that has demonstrated the functionality and the outstanding capability of the frontend developed.<br />