FR3066591A1 - Procede d'optimisation de conception d'un dispositif comprenant des moyens d'interrogation et un capteur passif interrogeable a distance - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un procédé d'optimisation de conception d'un dispositif comprenant des moyens d'interrogation et un capteur passif différentiel, comportant un générateur connecté directement ou indirectement à une antenne lecteur, un capteur passif comprenant au moins deux résonateurs, une antenne capteur connectée audit capteur caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - la détermination d'un ensemble de courbes PSAW en fonction de la fréquence d'interrogation du capteur, chaque courbe étant définie pour une impédance ZT donnée représentant l'impédance du générateur équivalent de Thévenin dépendant de l'impédance de l'antenne lecteur, de l'impédance de l'antenne capteur et du couplage entre les deux antennes, pour une impédance de capteur ZSAW donnée ; - la sélection d'au moins une courbe PSAW dans l'ensemble de courbes prédéfinies répondant à deux critères : • présenter deux pics en fréquence représentatifs d'un comportement cohérent de capteur différentiel ; • avoir une largeur à mi-hauteur des deuxdits pics inférieure à une valeur seuil ; - la détermination de l'antenne capteur présentant l'impédance d'antenne capteur corrélée à la courbe PSAW sélectionnée pour le capteur SAW prédéfini.
Description
Procédé d’optimisation de conception d’un dispositif comprenant des moyens d’interrogation et un capteur passif interrogeable à distance
Le domaine de l’invention est celui des dispositifs comprenant des moyens d’interrogation et un capteur passif interrogeable à distance, le capteur étant à base de résonateur(s) et pouvant être un capteur de température ou un capteur de contrainte/déformation, interrogeable à l’aide d’un signal radiofréquence dans des applications où le capteur peut être mobile.
Dans le cas de la mesure de température, celle-ci peut-être une mesure de température de surface ou bien interne (volumique). Un exemple bien connu est la mesure de température à l’aide de capteurs piézoélectriques passifs à ondes de surface communément appelé capteur SAW (Surface Acoustic Wave). La figure 1 illustre la surface d’un solide en présence d’une onde acoustique de surface classique : l’onde Rayleigh.
Ces capteurs sont par exemple constitués de résonateurs fonctionnant dans des bandes de fréquences allant de 430 à 450 MHz et utilisant généralement un substrat de quartz permettant d’atteindre de hauts facteurs de qualité (produit Q*f de l’ordre de 6*1012).
Un résonateur à ondes de surface est constitué d’électrodes métalliques, déposées par des procédés de photolithographie usuels en micro-électronique, à la surface d’un substrat piézoélectrique. La figure 2 illustre les électrodes d’un résonateur SAW vu en coupe dans le plan sagittal en présence d’une onde de surface.
La structure d’un résonateur à ondes de surface est un transducteur T électroacoustique à peignes inter-digités entouré de part et d’autre par des miroirs de Bragg M1 et M2. La figure 3 illustre les électrodes d’un résonateur à ondes de surface vues de dessus.
A la fréquence de résonance, la condition de synchronisme entre les réflecteurs est satisfaite permettant d’obtenir une addition cohérente des différentes réflexions qui se produisent sous les réflecteurs. On observe alors un maximum d’énergie acoustique au sein de la cavité résonante et d’un point de vu électrique, on observe un maximum d’amplitude du courant admis par le transducteur. La conductance électrique (partie réelle de l’admittance qui multipliée par la tension donne le courant), fonction de la fréquence, admet donc à la fréquence de résonance un maximum comme illustré en figure 4.
Connectés à une antenne, les résonateurs peuvent être interrogés par l’intermédiaire d’ondes électromagnétiques, c.à.d. que l’on peut déterminer leur fréquence de résonance. Pour cela, on utilise une méthode d’interrogation proche de celle du RADAR comme illustré en figure 5.
Une impulsion électromagnétique de durée suffisante est émise à une fréquence FO et force le résonateur à osciller à cette fréquence, c’est la phase dite « d’émission >>. Plus la fréquence émise est proche de la fréquence de résonance du résonateur (condition de synchronisme dans les miroirs de Bragg), plus le résonateur accumule d’énergie dans la cavité acoustique. Pendant la durée de l’impulsion émise, le résonateur se charge, accumulant de l’énergie. Ensuite, après un bref état transitoire, le résonateur se décharge dans l’antenne qui lui est connectée, émettant une exponentielle décroissante à sa fréquence naturelle d’oscillation Fr, c.à.d. à la fréquence de résonance. La puissance reçue de l’exponentielle décroissante est alors mesurée, c’est la phase dite « de réception >>. L’opération complète est répétée en faisant varier la fréquence d’interrogation FO et le maximum de puissance mesurée ou estimée correspond à la fréquence de résonance. Cette fréquence de résonance dépend en particulier de la température et de la contrainte auxquelles le dispositif SAW est soumis.
De manière à s’affranchir de certaines perturbations RF (distance entre le capteur et l’antenne d’émission notamment) et de certains problèmes dus au vieillissement du capteur (dérive des fréquences dans le temps par exemple), ce dernier est généralement constitué d’un minimum de deux résonateurs. Cela permet d’utiliser la différence de fréquence entre les deux résonateurs pour calculer la grandeur physique mesurée, comme par exemple la température.
Un certain nombre de travaux ont déjà été effectués dans le domaine de la mesure de température sur des objets en mouvement.
Par exemple le brevet US6964518 décrit un dispositif de type doigt de gant pour la mesure de température à l’intérieur d’une pièce mécanique en mouvement. Selon ce brevet, le capteur de température contient un élément sensible à ondes acoustiques de surface, couramment dénommé SAW, présentant une fonction de transfert dépendante de la température. La solution proposée est de type ligne à retard. Un des inconvénients de ce type de solution est la distance maximum d’interrogation (définie comme la distance entre l’antenne associée au capteur et l’antenne associée au lecteur) inférieure (dans le cadre du respect des normes) aux distances accessibles dans le cas d’éléments sensibles de type résonateurs. Ce dernier point rend en particulier difficile l’interrogation de plusieurs capteurs avec une antenne d’interrogation unique.
Le brevet US2008259995 décrit une sonde de température pour application domestique qui intègre également un seul élément sensible mais de type résonateur. La sonde peut être utilisée pour la mesure de la température interne d’aliments en cours de cuisson dans un four par exemple. Dans ce cas également la position du capteur par rapport à son environnement va être variable d’une cuisson à l’autre. Néanmoins l’utilisation d’un résonateur unique rend sensible la mesure de la température au phénomène de tirage en fréquence dû à la variation de l’impédance de l’antenne connectée au capteur SAW (par exemple liée au mouvement relatif de l’antenne dans un environnement métallique).
II est à noter également que l’utilisation d’un résonateur unique ne permet pas de s’affranchir de la dépendance de la mesure de température par rapport à la dérive de l’oscillateur local qui équipe le lecteur.
II est enseigné dans le brevet US20120143559, pour le même type d’application domestique, un système qui comprend une sonde passive avec un capteur de température qui comporte deux résonateurs. Cette structure différentielle, sous réserve de respecter certains écarts maximum entre les valeurs des éléments des circuits équivalents de type BVD (modèle équivalent de Butterworth-Van Dyke) de chacun des deux résonateurs, permet en théorie d’avoir une mesure de température indépendante de la position de la sonde de température dans le four. II s’avère que si certaines précautions ne sont pas prises lors de la conception de l’antenne connectée au capteur, une mesure de température aberrante peut malgré tout survenir.
II est rappelé ci-après que la réponse en fréquence d’un résonateur simple port de type résonateur SAW peut être modélisée à l’aide d’un modèle équivalent de Butterworth-Van Dyke (BVD) comme illustré en figure 6 à l’aide d’éléments motionnels Rm, Lm, Cm, et une capacité statique Co.
Les figures 7a et 7b présentent la superposition mesure-modèle
BVD pour les parties réelle et imaginaire de l’impédance d’un élément sensible SAW comportant deux résonateurs répondant aux conditions données dans la demande de brevet DE102009056060 A1.
Les valeurs des paramètres R, L, C, Co de ce capteur différentiel sont les suivants :
R1 =36.75 Ω, L1 =181.84 μΗ, C1 =0.74 fF
R2=37.75 Ω, L2=197.45 μΗ, C2=0.68 fF
C0=5 pF
Il est enseigné dans cette demande de brevet que pour minimiser le tirage en fréquence, il convient d’avoir des variations AR, AL et AC inférieures à des valeurs seuil.
Néanmoins et de manière générale, il n’existe pas une seule et unique condition d’adaptation d’impédance entre l’antenne et le capteur SAW, mais une infinité. Dans la plupart des applications (industrielles, domestiques), les antennes (lecteur et capteur) sont localisées en champ proche ou bien dans des environnements où un couplage entre les antennes existe. L’impédance vue par le capteur SAW est donc dans ces conditions fonction de l’impédance de l’antenne lecteur, de l’antenne qui lui est directement connectée et du couplage entre ces 2 antennes.
La figure 8 illustre le circuit équivalent vu aux bornes du capteur SAW connecté à une antenne capteur couplée à une antenne lecteur, dans le cas du capteur comprenant les deux résonateurs.
Maximiser le transfert d’énergie vers le capteur SAW (et donc maximiser la distance d’interrogation) revient à maximiser la puissance Psaw dissipée dans le capteur SAW avec Psaw correspondante au rapport de la puissance reçue / puissance émise et définie comme suit :
ps»(<».zrW) Équation (1 ) où :
• Ετ(ω) représente la force électromotrice du générateur équivalent de Thévenin qui dépend en particulier de l’impédance de l’antenne lecteur et du couplage entre les 2 antennes ;
• Ζτ(ω) représente l’impédance du générateur équivalent de Thévenin qui dépend en particulier de l’impédance de l’antenne capteur, de l’antenne lecteur et du couplage entre les deux antennes ;
• Zsaw(w) est l’impédance du capteur ;
• ω=2πί est la pulsation avec f la fréquence.
D’après le circuit équivalent de la figure 8, c’est donc l’impédance équivalente vue par le capteur SAW qui doit remplir la condition d’adaptation d’impédance (maximisation de puissance transmise dans ZSaw)·
Le Demandeur a étudié l’évolution de la puissance Psaw en fonction de la fréquence (abscisse) et de la partie imaginaire de ZT conjuguée (ordonnée) pour une partie réelle de ZT de 5Ω avec le capteur à deux résonateurs vérifiant les critères du brevet DE102009056060 A1 précédemment cité. Les résultats sont reportés en figure 9.
A travers cet exemple, on constate que dans le cas où la partie réelle de ZT est faible (5Ω) on obtient globalement un bon bilan de liaison. En effet dans ce cas la valeur maximum de Psaw est proche 0 dB (échelle verticale en niveaux de gris).
On constate néanmoins dans ce cas que, selon la valeur de la partie imaginaire de ZT, on peut obtenir : une mesure acceptable des deux résonances (cas où Im (Ζτ)*= 25Ω par exemple).
En revanche pour une valeur de Im (ZT)*= - 68Ω, la mesure différentielle n’est plus possible car la réponse en fréquence du capteur différentielle se réduit alors à un seul pic et le résultat de son exploitation conduit à une température aberrante. Il s’agit d’un cas extrême de tirage en fréquence où la mesure de température est impossible.
Ces deux cas apparaissent clairement sur la figure 10 qui présente les courbes en 2 dimensions associées à ces deux cas particuliers :
- la courbe (a) est relative à la réponse en fréquence du capteur différentiel SAW avec Re(ZT), lm(ZT) ~ (5, -25) ;
- la courbe (b) est relative à la réponse en fréquence du capteur différentiel avec Re(ZT),lm(ZT) ~ (5, 68).
Il est donc nécessaire de ne pas avoir des paramètres d’environnement conduisant à des mesures aberrantes.
Et cependant dans tous ces cas, l’environnement métallique en particulier autour de l’antenne associée au capteur doit être pris en compte car il génère une dépendance de l’impédance du générateur équivalent de
Thévenin et donc un risque de se trouver dans une zone où la mesure de température est aberrante.
Les variations de paramètres tels que la perméabilité magnétique, la permittivité électrique ou la conductivité électrique qui génèrent des variations ZT ont un impact sur la valeur du paramètre Psaw.
On peut donc reformuler l’équation (1) en équation (2) de la façon suivante :
Ρ3Ανν(ω,μ,ε,σ)=ν2[Ετ(ω,μ,ε,σ) / (Ζτ(ω,μ,ε,σ) + ZSAW (ω,μ,ε,σ))β Re(ZS/W (ω,μ,ε,σ))] (2)
Le Demandeur a notamment observé que la variation de l'impédance équivalente en fonction des paramètres précités (ω, μ, ε, σ), peut engendrer des erreurs rédhibitoires d’estimation des fréquences de résonance du capteur SAW.
Le Demandeur a constaté que l’on peut générer artificiellement une troisième résonance. Ce résultat peut être obtenu en particulier de deux manières :
- dans une configuration statique avec une l’impédance équivalente présentant une variation significative en fréquence (antennes miniature) ;
- dans une configuration dynamique où un plan métallique vient perturber l’élément rayonnant associé au capteur SAW.
La figure 11a illustre la représentation graphique du conjugué de la partie imaginaire de ZT et de la partie imaginaire de l'impédance du capteur différentiel ZSAw, et met en évidence la variation de Im (ZT).
La figure 11b illustre un exemple de réponse en fréquence d’un capteur différentiel dans le cas d’une variation fréquentielle significative de ZT
Par conséquent même si les deux résonateurs entrant dans la composition d’un capteur de température différentiel sont appariés de sorte qu’à une température de référence, la résistance, l’inductance et la capacité motionnelle entre les deux résonateurs sont identiques, un tirage en fréquence important peut être obtenu si les antennes ainsi que le milieu de propagation ne sont pas intégrés dans la conception du système ainsi que leurs variations en fonction du temps et de la température. Ce tirage peut générer des valeurs de température aberrantes incompatibles avec les exigences de précision.
Un capteur basé sur deux résonateurs ne permet donc de minimiser que partiellement le problème de tirage en fréquence.
Dans ce contexte le Demandeur a étudié pour le capteur SAW dont l’impédance est représentée en figure 7, la variation de Psaw en fonction de la fréquence et de la partie imaginaire de ZT pour deux valeurs réelles ZT égale à 50 Ω et à 150 Ω.
On constate par rapport au cas précédent où la partie réelle de ZT est faible (5Ω), que la zone qui conduisait à une mesure de température aberrante i.e. Re(ZT),lm(ZT) ~ (5,68) est moins prononcée voire inexistante. On note en effet une remontée de Psaw non critique entre les deux résonances pour 50Ω et qui est fortement atténuée, voire inexistante pour le cas 150Ω.
Les figures 12a et 12b montrent ainsi l’évolution de la partie imaginaire Im (ZT) * en fonction de la fréquence dans la bande ISM respectivement pour une impédance ZT = 50 Ω et une impédance ZT = 150 Ω.
Ces constatations suggèrent de considérer des points de fonctionnement correspondant à une partie réelle de ZT plus élevée au détriment d’une portée dégradée. En effet le maximum de Psaw dans le cas Ρβ(Ζτ)=5Ω est de l’ordre de -13 dB alors que celui-ci passe à - 23 dB dans le cas de Ρβ(Ζτ)=50Ω et à - 28dB dans le cas Re(ZT)=150Ω.
Cette approche inventive basée sur l’intérêt du compromis entre le niveau de signal émis par le capteur SAW (qui conditionne la distance d’interrogation maximale) et le tirage en fréquence (qui conditionne la précision de mesure en température) a conduit le Demandeur au procédé d’optimisation permettant de définir l’antenne capteur la plus adaptée à des conditions environnementales données.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé d’optimisation de conception d’un dispositif comprenant des moyens d’interrogation et un capteur passif différentiel, comportant un générateur connecté directement ou indirectement à une antenne lecteur, un capteur passif comprenant au moins deux résonateurs, une antenne capteur connectée audit capteur caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
- la détermination d’un ensemble de courbes Psaw en fonction de la fréquence d’interrogation du capteur, chaque courbe étant définie pour une impédance ZT donnée représentant l’impédance du générateur équivalent de Thévenin dépendant de l’impédance de l’antenne lecteur, de l’impédance de l’antenne capteur et du couplage entre les deux antennes, pour une impédance de capteur ZSaw donnée ;
- la sélection d’au moins une courbe Psaw dans l’ensemble de courbes prédéfinies répondant à deux critères :
• présenter deux pics en fréquence représentatifs d’un comportement cohérent de capteur différentiel ;
• avoir une largeur à mi-hauteur des deuxdits pics inférieure à une valeur seuil ;
- la détermination de l’antenne capteur présentant l’impédance d’antenne capteur corrélée à la courbe Psaw sélectionnée pour le capteur SAW prédéfini.
Selon des variantes de l’invention, les courbes Psaw sont déterminées en utilisant un quadripôle comme circuit d’adaptation entre le générateur et l’antenne lecteur, de manière à augmenter le nombre de courbes Psaw en faisant varier l’impédance de l’antenne lecteur et le couplage entre l’antenne lecteur et l’antenne capteur.
Selon des variantes de l’invention, la valeur seuil de la largeur à mi-hauteur est environ de 100 kHz.
Selon des variantes de l’invention, les résonateurs sont des résonateurs acoustiques pouvant être des résonateurs à ondes de surface (SAW) ou à ondes de volume (BAW).
Selon des variantes de l’invention, les résonateurs sont des résonateurs diélectriques.
Selon des variantes de l’invention, l’ensemble des courbes est élaboré pour un ensemble de températures de fonctionnement dudit dispositif, le capteur étant un capteur de température.
Selon des variantes de l’invention, le capteur est un capteur de contrainte/déformation.
L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :
- la figure 1 illustre la surface d’un solide en présence d’une onde acoustique de surface classique : l’onde Rayleigh ;
- la figure 2 illustre les électrodes d’un résonateur SAW vu en coupe dans le plan sagittal en présence d’une onde de surface ;
- la figure 3 illustre les électrodes d’un résonateur à ondes de surface vues de dessus ;
- la figure 4 illustre la réponse en fréquence typique d’un résonateur SAW sur quartz ;
- la figure 5 illustre le principe d’interrogation RF d’un résonateur SAW ;
- la figure 6 illustre le modèle électrique de Butterworth-Van Dyke (BVD) ;
- les figures 7a et 7b présentent la superposition mesure-modèle BVD pour les parties réelle et imaginaire de l’impédance d’un élément sensible SAW comportant deux résonateurs répondant aux conditions données dans le brevet DE102009056060 A1 ;
- la figure 8 illustre le circuit équivalent vu aux bornes d’un capteur SAW connecté à une antenne capteur couplée à une antenne lecteur ;
- la figure 9 illustre la variation de Psaw (axe vertical dB) en fonction de la fréquence et de la partie imaginaire de ZT pour une valeur de partie réelle de ZT = 5Ω ;
- les figures 10a et 10b illustrent respectivement les réponses en fréquence associées à deux points de fonctionnement antennaire acceptable et avec un point de fonctionnement antennaire erroné ;
- la figure 11 a illustre la représentation graphique du conjugué de la partie imaginaire de ZT et de la partie imaginaire de l'impédance du capteur différentiel et la figure 11b illustre un exemple de réponse en fréquence d’un capteur différentiel dans le cas d’une variation fréquentielle significative de ZT;
- Les figures 12a et 12b montrent l’évolution de la partie imaginaire Im (ZT)*en fonction de la fréquence dans la bande ISM respectivement pour respectivement une impédance ZT = 50 Ω et une impédance ZT = 150 Ω ;
- la figure 13 illustre des exemples de courbes type Psaw en fonction de la fréquence mettant en évidence la satisfaction des paramètres requis, selon le procédé d’optimisation de l’invention.
Le procédé d’optimisation comprend les différentes étapes suivantes dans le cadre d’un capteur différentiel, pouvant typiquement comprendre deux résonateurs à ondes acoustiques pouvant être des ondes de surface (SAW). Il est à noter que le capteur pourrait également comprendre des résonateurs à ondes acoustiques de volume (BAW) ou des résonateurs diélectriques.
Etape 1 :
La détermination pour un capteur différentiel donné, de son impédance ZSawEtape 2 :
La définition pas simulation d’un ensemble de courbes Psaw dans une bande de fréquences d’intérêt pour une antenne lecteur et un ensemble d’antennes capteur, pouvant par exemple être de type dipôle.
Etape 3 :
La sélection de la ou des courbes qui répondent aux 2 critères suivants :
• présenter deux pics en fréquence représentatifs d’un comportement cohérent de capteur différentiel avec des pics de puissance maximale ;
• avoir une largeur à mi-hauteur des deuxdits pics inférieure à une valeur seuil, pouvant typiquement être inférieure ou égale à 100 kHz.
La figure 13 illustre des exemples de courbes pouvant être obtenues avec différentes valeurs d’antenne capteur.
La courbe 13a répond aux critères de sélection : une bonne surtension et une bonne transmission de puissance ;
La courbe 13b présente : une mauvaise surtension ;
La courbe 13c présente une bonne surtension et mauvaise transmission de puissance.
On peut ainsi après avoir sélectionné le sous-ensemble de courbes 13a et 13c, sélectionner in fine la courbe 13a.
Exemple de procédé d’optimisation d’une sonde température comprenant un capteur différentiel présentant deux résonateurs à ondes élastiques et pouvant typiquement être utilisée dans les parois métalliques d’un four.
Le dispositif comprend :
- un capteur passif différentiel comprenant deux résonateurs SAW couplé à une antenne capteur placée à 2 cm d’un plan de masse ;
- une antenne lecteur présentant par exemple une impédance avec une partie réelle de 50 ohms, et partie imaginaire égale à 0;
La distance entre l’antenne lecteur et l’antenne capteur est de cm.
Le Demandeur a réalisé 21 acquisitions avec des fréquences antennes caractéristiques de l’antenne capteur choisie.
Ces points de mesure permettent de définir les fréquences d’antennes et donc les antennes permettant de répondre aux critères d’optimisation définis dans la présente invention, soit une puissance élevée et une largeur de pic de résonance suffisamment faible, caractérisée par un facteur de qualité suffisamment élevé.
Plus précisément le Tableau 1 ci-après fournit 21 acquisitions réalisées pour des antennes associées aux capteurs dont la fréquence est comprise, en théorie, entre 300-500 MHz. Plus précisément, le Tableau 1 répertorie pour une courbe PSAW donnée corrélée à une antenne donnée, les puissances maximales des deux pics de résonance des deux résonateurs, leurs fréquences de résonance (pouvant légèrement varier, d’où l’intérêt de réaliser des mesures différentielles) et les largeurs à mi-hauteur des deux pics de résonance traduites par les facteurs de qualité.
Dans le Tableau 1 :
- Fr_antenne est la fréquence de résonance de l'antenne réceptrice déterminée à partir de la mesure directe de l'antenne non chargée par le capteur SAW ;
- Fr_reso1 et Fr_reso2 correspondent aux fréquences calculées par l'unité d'interrogation pour le résonateur 1, respectivement pour le résonateur 2 ;
- Puissance_reso1 et Puissance_reso2 correspondent à l'indice de la puissance reçue donnée par l'unité d'interrogation.
Le Tableau 1 ci-dessous répertorie l’ensemble des données obtenues de l'unité d'interrogation pour chaque résonateur et pour différentes fréquences de résonance de l'antenne associée au capteur.
Les facteurs de qualité Q_1 et Q_2 sont les facteurs de qualité des deux résonateurs et sont représentatifs de leur largeur de bande de fréquence fr_resol1 / Δί et fr_resol2 / Δί. Plus ces facteurs de qualité sont élevés, plus la largeur à mi-hauteur est faible.
| # Acquisition | Fr antenne | Fr resol | P resol | Q i | Fr reso2 | P reso2 | Q 2 |
| ACQ001 | 301,6 | 433,6135411 | 2 | 7430 | 434,3826943 | 2 | 5187 |
| ACQ002 | 310,58 | 433,6141191 | 5 | 7926 | 434,3836148 | 3 | 5139 |
| ACQ003 | 319,56 | 433,6159531 | 1 | 8650 | 434,3850105 | 1 | 5478 |
| ACQ004 | 328,53 | 433,6182821 | 2 | 5319 | 434,3869932 | 2 | 5348 |
| ACQ005 | 337,51 | 433,620741 | 4 | 5660 | 434,3897185 | 4 | 5691 |
| ACQ006 | 346,49 | 433,6227145 | 5 | 3532 | 434,3921891 | 5 | 3541 |
| ACQ007 | 355,47 | 433,6267515 | 6 | 3460 | 434,3960006 | 5 | 3472 |
| ACQ008 | 364,44 | 433,6363957 | 8 | 2344 | 434,4058471 | 8 | 2352 |
| ACQ009 | 373,42 | 433,6529192 | 1 | 3346 | 434,4239706 | 1 | 1961 |
| ACQ010 | 382,4 | 433,7046978 | 1 | 1363 | 434,4855054 | 1 | 1365 |
| ACQ011 | 391,38 | 433,372663 | 1 | 1046 | 434,1985667 | 1 | 1067 |
| ACQ012 | 400,35 | 433,5279973 | 1 | 1380 | 434,3055715 | 1 | 1488 |
| ACQ013 | 409,33 | 433,5661504 | 1 | 3460 | 434,3374469 | 9 | 3747 |
| ACQ014 | 418,31 | 433,5740617 | 9 | 4579 | 434,3450286 | 8 | 4810 |
| ACQ015 | 427,29 | 433,5827963 | 6 | 4743 | 434,3525812 | 5 | 4930 |
| ACQ016 | 436,26 | 433,5871137 | 4 | 9646 | 434,3564237 | 3 | 9931 |
| ACQ017 | 445,24 | 433,5926757 | 3 | 9671 | 434,3604782 | 2 | 9918 |
| ACQ018 | 454,22 | 433,59452 | 2 | 8819 | 434,3625106 | 1 | 9026 |
| ACQ019 | 463,2 | 433,5952762 | 4 | 9384 | 434,363593 | 2 | 9460 |
| ACQ020 | 472,17 | 433,596497 | 2 | 9285 | 434,3648226 | 2 | 9296 |
| ACQ021 | 481,15 | 433,5986819 | 2 | 8493 | 434,3662842 | 2 | 8502 |
Tableau 1
On peut déduire du Tableau 1 que les meilleurs résultats sont obtenus en terme de puissance reçue pour des antennes résonant à 409 MHz et à 418 MHz, en corrélation avec des facteurs de qualité élevés.
Claims (7)
- REVENDICATIONS1. Procédé d’optimisation de conception d’un dispositif comprenant des moyens d’interrogation et au minimum un capteur passif différentiel, comportant un générateur connecté directement ou indirectement à une antenne lecteur, au moins un capteur passif comprenant au moins deux résonateurs, une antenne capteur connectée audit capteur caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :- la détermination d’un ensemble de courbes Psaw en fonction de la fréquence d’interrogation du capteur, chaque courbe étant définie pour une impédance ZT donnée représentant l’impédance du générateur équivalent de Thévenin dépendant de l’impédance de l’antenne lecteur, de l’impédance de l’antenne capteur et du couplage entre les deux antennes, pour une impédance de capteur ZSaw donnée ;- la sélection d’au moins une courbe Psaw dans l’ensemble de courbes prédéfinies répondant à deux critères :• présenter deux pics en fréquence représentatifs d’un comportement cohérent de capteur différentiel ;• avoir une largeur à mi-hauteur des deuxdits pics inférieure à une valeur seuil ;- la détermination de l’antenne capteur présentant l’impédance d’antenne capteur corrélée à la courbe Psaw sélectionnée pour le capteur SAW prédéfini.
- 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les courbes Psaw sont déterminées en utilisant un quadripôle comme circuit d’adaptation entre le générateur et l’antenne lecteur, de manière à augmenter le nombre de courbes Psaw en faisant varier l’impédance de l’antenne lecteur et le couplage entre l’antenne lecteur et l’antenne capteur.
- 3. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel la valeur seuil de la largeur à mi-hauteur est environ de 100 kHz.
- 4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel les résonateurs sont des résonateurs acoustiques pouvant être des résonateurs à ondes de surface (SAW) ou à ondes de volume (BAW).
- 5 5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel les résonateurs sont des résonateurs diélectriques.
- 6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel l’ensemble des courbes est élaboré pour un ensemble de températures de10 fonctionnement dudit dispositif, le capteur étant un capteur de température.
- 7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le capteur est un capteur de contrainte/déformation.
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