Récupération d'énergie pour système RFID [Système d'identification par radiofréquence]

Power haverster for RFID [Radio Frequency Identification System]

• Auteur / Autrice : Emmanuel Bergeret
• Direction : Jean Gaubert, Philippe Pannier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique et modélisation des systèmes complexes
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modulation (électronique)

Circuits intégrés

Systèmes d'identification par radiofréquence

Résumé

Cette thèse s’est effectuée au Laboratoire Matériaux et Microélectronique de Provence (L2MP) dans le cadre d’un partenariat avec la société ST Microélectronics sur un projet de développement de système d’identification radiofréquence UHF (RFID). Les systèmes RFID sont constitués de tags ou marqueurs qui correspondent à un couple puce antenne, apposés sur un produit ou un ensemble de produits. Ils permettent l’identification à distance, grâce à un lecteur qui capte les informations contenues dans la puce (un numéro de série, une description sommaire ou un numéro de lot par exemple). A la différence des codes barres, les tags RFID ne nécessitent pas que le lecteur se trouve à proximité immédiate du produit pour que l’identification s’opère. Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre des systèmes RFID passifs où la source d’énergie qui alimente le tag provient de l’onde radiofréquence émise par le lecteur. La puissance RF reçue par le tag est convertie en puissance continue par le circuit de récupération d’énergie. Dans un premier temps, un modèle analytique des multiplieurs de tension permettant de convertir l’onde radiofréquence en une tension continue d’alimentation du circuit a été développé. Ce modèle a permis d’optimiser les paramètres de conception de ces circuits et des prototypes ont été réalisés qui confirment la validité du modèle. Le modèle de télé-alimentation a dans un second temps été complété pour introduire l’influence de la rétro-modulation. Plusieurs architectures de rétro-modulation ont été présentées et étudiées. Ceci a permis d’optimiser les performances d’un tag en rétro-modulation du point de vue de la communication tag-lecteur et de l’alimentation. Suite à l’étude complète de ce système des limitations ont été observées et une nouvelle architecture proposée pour améliorer les performances des circuits de télé-alimentation. Dans le cadre d’un travail plus prospectif, l’étude d’un système fonctionnant à très haute fréquence (24 GHz) avec l’intégration de l’antenne dans une technologie de très faible coût a été réalisée. Parallèlement à ces travaux de conception de circuits et systèmes, ce travail de thèse a permis le développement et la mise en place d’outils de caractérisation de puces RFID. Ainsi un banc de caractérisation sur wafer et un banc de caractérisation à distance en chambre anéchoïque ont été mis en place au sein du laboratoire.