Estudo do efeito da umidade sobre a frequência de ressonância de um ressonador de radiofrequência visando sua utilização como sensor

Resumo O desenvolvimento de sensores por radiofrequência (RF) está ocupando a atenção dos pesquisadores atualmente. A possibilidade de integrar dispositivos sensores em tags de RFID (Identificação por Radiofrequência) se facilita se o dispositivo transdutor (ou sensor) tem seu princípio de funcionamento baseado em tecnologia de RF. Neste projeto foi estudando o efeito que a umidade introduz no desempenho de um ressoador planar de RF, especificamente na sua frequência de ressonância estabelecendo uma relação frequência de ressonância vs umidade do ambiente. Palavras-chave: RFID, Chipless , Sensoriamento por RF. Introdução Nos clássicos sistemas chipless de RFID, ressoadores de diferentes tamanhos são utilizados em cascata para realizar o código binário de identificação dos tags através de uma assinatura espectral gerada pelas múltiplas ressonâncias. Para dotar o tag para sensoriar alguma grandeza ambiental (umidade, temperatura, pressão, pH, etc.) adiciona-se um ressoador especial ao tag que possua alguma característica sensora. No presente trabalho, o ressoador em espiral foi projetado, simulado (HFSS), Fig. 1, e construído com tecnologia planar, Fig. 2. Posteriormente, esse dispositivo irá integrarse à um polímero hidrofílico (PVA Polyvynil Alcohol) sensível a umidade do ambiente. A inserção do PVA no ressoador de RF provocará uma variação da permissividade elétrica efetiva no entorno do mesmo proporcionalmente com o grau de umidade do ambiente. Essa variação da permissividade elétrica efetiva irá variar a frequência de ressonância do dispositivo. Resultados e Discussão A Fig. 1a mostra a geometria do ressoador em espiral projetado (HFSS). A linha de micrófita e o ressoador em espiral estão no mesmo plano (camada superior) e são separadas do plano terra (camada inferior) por um substrato (εr = 3,15 e h = 0,8 mm). A Fig.1b, mostra os parametros utilizado na construção do ressoador.