Projecte realitzat en el marc d’un programa de mobilitat a l'Institute for Microwave Engineering and Photonics Mikrowellentechnik – Microwave Engineering de la la Technische Universität Darmstad

[ANGLÈS] Passive chipless wireless sensor tags are used in environments with specific conditions where chips, wires or power supplies cannot be used. Nowadays a huge part of these sensors use Surface Acoustic Wave (SAW) technology to encode the information and backscatter based in time-domain. However, this technology is limited by acoustic wave’s propagation properties. Furthermore non-SAW chipless sensors have been presented. But these classical chipless systems are affected by radio clutter problems. In this thesis a novel passive chipless temperature sensor is presented which uses harmonic radar principles. It codifies the temperature as a spectral signature in frequency domain is presented. The tag uses the first harmonic frequency of the transmitted wave of the reading system to send the information to the reading system. In this case a frequency doubler is used to generate the first harmonic backscatter signal. Also the tag consists of a temperature sensitive band pass filter that uses a Dielectric Resonator (DR) to codify the temperature in frequency domain before the frequency doubler. In addition, the tag has one receiver antenna at the fundamental frequency to receive the incident wave of the reading system and one transmitter antenna at the first harmonic to send the harmonic radar backscatter signal. Both antennas are designed as stacked patch antennas because of their design simplicity and good performance. Wireless measurements were performed which proof the sensor concept. The reading was done with a distance range of up to 2.8m and a temperature range between 20°C and 100°C.

[CASTELLÀ] Los sensores pasivos e inalámbricos son usados en ambientes con condiciones que no permiten el uso de chips, cables o fuentes de alimentación. Actualmente la mayoría de sensores utilizan la tecnología Surface Acoustic Wave(SAW) para codificar la información y backscatter basado en el tiempo. Esta tecnología esta limitada por las propiedades de propagación de las ondas acústicas. Algunos sensores inalámbricos sin SAW han sido presentados. Estos sistemas clásicos se ven afectados por problemas de reflexiones en el medio. En esta tesis un nuevo sensor pasivo de temperatura que utiliza los principios armónicos del radar es presentado. Codifica la temperatura como una signatura espectral en el dominio frecuencial. El sensor usa el primer armónico frecuencial de la señal transmitida por el sistema de lectura para enviar la información. Se utiliza un doblador de frecuencia per generar este primer armónico. El sensor consta de un filtro pasa banda sensible a la temperatura que utiliza un resonador dieléctrico (DR) para codificar la temperatura en el dominio frecuencial antes del doblador de frecuencia. Además, el sensor contiene una antena receptora a la frecuencia fundamental para recibir la onda incidente y una antena transmisora para transmitir el primer armónico. Las dos antenas son diseñadas como stacked antenas por su diseño simple y por su buena respuesta. Mesuras inalámbricas han sido realizadas para probar el concepto. La lectura ha sido realizada con una distancia de hasta 2.8 m y en un rango de temperaturas entre 20°C i 100°C.

[CATALÀ] Els sensors passius i sense fil són utilitzats en ambients amb condicions que no permeten l’ús de chips, cables o fonts d’alimentació. Actualment la majoria de sensorS utilitzen la tecnologia Surface Acoustic Wave(SAW) per codificar la informació i backscatter basat en el temps. Aquesta tecnologia està limitada per les propietats de propagació de les ones acústiques. Alguns sensors sense fil sense SAW han estat presentat. Aquest sistemes clàssics es veuen afectats per problemes de reflexions al medi. En aquesta tesis un nou sensor passiu de temperatura que utilitza els principis harmònics del radar és presentat. Codifica la temperatura com una signatura espectral en el domini freqüencial. El sensor utilitza el primer harmònic freqüencial del senyal transmès pel sistema de lectura per enviar la informació. S’utilitza un doblador de freqüència per generar aquest primer harmònic. El sensor consta d’un filtre passa banda sensible a la temperatura que utilitza un ressonador dielèctric (DR) per codificar la temperatura en el domini freqüencial abans del doblador de freqüència. A més a més, el sensor conté una antena receptora a la freqüència fonamental per rebre l’ona incident i una antena transmissora per transmetre el primer harmònic. Les dues antenes són dissenyades com a stacked antenes per el seu disseny simple i amb bona resposta. Mesures sense fil han estat realitzades per tal de provar el concepte. La lectura ha estat realitzada amb una distància de fins a 2.8 m i en un rang de temperatures entre 20°C i 100°C.