Zur erfolgreichen Navigation mobiler Roboter ist es erforderlich, dass diese die eigene Position am Einsatzort bestimmen können. Nur so kann eine Route festgelegt und verfolgt werden und das Einsatzziel erreicht werden. Mögliche Einsätze können dabei z. B. der Warentransport durch autonome Flurfördergeräte in Lagerhallen oder der autonome Landevorgang eines Multicopters sein.

In dieser Arbeit wurde untersucht, wie Zentimeterwellen (engl. super high frequency, SHF)-radio-frequency identification (RFID)-Systeme zur Lokalisierung mobiler Roboter genutzt werden können. Dazu wurde ein Verfahren entwickelt, das unterschiedliche Modulationen bei der Rückstreuung an den Transpondern ausnutzt. Das Lesegerät emittiert ein frequenzmoduliertes Dauerstrich (engl. frequency modulated continuous wave, FMCW)-Signal. Durch die Modulation an den Transpondern können die Signale, die von verschiedenen Transpondern zurückgestreut werden, im Lesegerät unterschieden und voneinander getrennt werden. Dies ermöglicht eine simultane Entfernungsbestimmung zu mehreren Transpondern. Dazu wird für die vorgestellte Implementierung des Verfahrens eine Bandbreite von 10MHz bei einer Trägerfrequenz von 5,8 GHz genutzt.

Die Reichweite eines RFID-Systems setzt sich aus der Kommunikationsreichweite und der Energiereichweite zusammen. Um die mit steigender Frequenz zunächst abnehmende Reichweite in RFID-Systemen zu vergrößern, wurden in dieser Arbeit retrodirektive Arrays mit Rectenna-Arrays zu retrodirektiven Rectenna-Arrays vereint. Transponder mit retrodirektiven Arrays können genutzt werden, um die Kommunikationsreichweite eines RFID-Systems zu vergrößern. Transponder mit Rectenna-Arrays vergrößern die Energiereichweite eines RFID-Systems. Die Verbindung zu retrodirektiven Rectenna-Arrays ermöglicht es, Transponder zu konstruieren, mit denen sich sowohl Energie- als auch Kommunikationsreichweite vergrößern lassen. Damit steigt letztlich die Reichweite eines RFID-Systems, in dem diese Transponder genutzt werden.

Die messtechnische Untersuchung hat den Nutzen retrodirektiver Rectenna-Arrays für die Transponder eines SHF-RFID-Systems bestätigt und gezeigt, dass die simultane Entfernungsbestimmung zu mehreren Transpondern aufgrund der modulierten Rückstreuung auch unterhalb der Entfernungsauflösung eines konventionellen FMCW-Radars möglich ist.