Behavior of CAD 110 Copper (Heat Sink Material) as a Fractal Structured RFID Antenna in High Temperature Operation

Abstract

Існує високий попит на антени радіочастотної ідентифікації (RFID), які встановлюються в середовищах з високою температурою. Для цих застосувань вивчаються нові комбінації матеріалів, щоб справлятися з розсіюванням тепла та швидшим теплообміном без компромісу в продуктивності антени. Ці матеріали повинні точно працювати в летких середовищах. У статті антена RFID для частоти 900 МГц була запропонована та виготовлена на аркуші міді CAD 100 товщиною 1,35 мм, який є матеріалом радіатора. Антена призначена для ідентифікації оброблених та частково оброблених продуктів під час виробництва в обробній промисловості. Зміни вхідного опору спостерігалися при підвищенні температури випробування. Було виявлено, що діапазон зчитування антени зменшується при більш високих температурах. У робочому середовищі 130-150 °C фрактальну структуровану антену RFID з використанням мідного матеріалу CAD 110 можна було виявити на відстані приблизно 40 см. Цей кращий діапазон зчитування допомагає ідентифікації на безпечній відстані, що запобігає травмам і небезпеці для працівників, які працюють поблизу.

There is a high demand for Radio Frequency Identification (RFID) antennas to be installed in high temperature environments. For these applications, new material combinations are being pursued to deal with heat dissipation and faster heat transfer, without compromise in antenna performance. These materials should perform accurately in withstanding volatile environments. In this manuscript, an RFID antenna for 900 MHz frequency has been proposed and prepared on a 1.35 mm thick CAD 100 copper sheet, which is a heat sink material. The antenna is intended to identify processed and partly processed products during fabrication in manufacturing industries. Variations in input impedance were observed on increasing the testing temperatures. It was found that the read range of the antenna decreased at higher temperatures. At working environment of 130 °C-150 °C, a fractal structured RFID antenna using CAD 110 copper material could be detected at around 40 cm distance. This better read range helps in identification at a safe distance, which prevents injury and hazard to workers operating near it.