UHF頻段射頻識別系統(tǒng)天線研究.pdf

1、利用射頻信號對物體進行自動識別的射頻識別(Radio FrequencyIdentification，RFID)技術是一項正在迅速發(fā)展的技術，尤其是UHF頻段的RFID技術發(fā)展很快。隨著RFID系統(tǒng)工作頻率的提高，天線設計變得越來越重要。本文研究了IJHF頻段RFID系統(tǒng)的天線技術，主要工作及創(chuàng)新點如下： 首先，本文研究了標簽天線及讀寫器天線設計的理論方法，并重點研究了標簽天線設計理論。研究結果表明，為保證標簽天線的基本讀寫距離

2、，在設計標簽天線時，需要首先考慮天線增益和標簽天線到芯片的功率傳輸系數(shù)，提高功率傳輸系數(shù)的途徑就是調(diào)整標簽天線與芯片的輸入阻抗并使它們盡可能實現(xiàn)共軛匹配。 其次，本文研究并設計了一種低成本小型化的UHF頻段RFID標簽天線，天線為變形偶極子形式?？梢圆捎谜{(diào)節(jié)短路線的方式調(diào)節(jié)天線的輸入阻抗，本文以此方法設計的標簽天線輸入阻抗實部可以在30到50Q范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，虛部在150到300Q范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，可以滿足天線與大多數(shù)芯片的共軛匹配要求。

3、另外通過彎曲偶極子的兩臂可以對天線進行小型化設計，本文以此方法設計的標簽天線尺寸為52mm×44mm×0.5mm，相比同類型其它標簽天線，尺寸減小了40％左右。另外由于采用對稱設計，天線主輻射方向指向標簽的正反面方向，這樣便于讀寫器識別標簽。最后本文制作了所設計的標簽天線并分析了標簽天線的輸入阻抗測量方法。 再次，本文研究并設計了一種低成本小型化的UHF頻段RFID讀寫器天線。采用上貼片挖孔、增加介電常數(shù)的方式來減小天線的尺寸，

4、并深入研究了天線的各個尺寸參數(shù)對天線性能的影響，指出天線性能對上表面貼片邊長d、挖孔寬度e以及介電常數(shù)ε的變化比較敏感。文中最后優(yōu)化的天線在2dB增益情況下，天線尺寸在110mm×110mm×3mm左右，相比較于同類型參考天線，面積減小了近70％，阻抗帶寬提高75％左右，軸比帶寬提高60％左右。同時還可以根據(jù)增益大小的需要調(diào)整天線的尺寸。最后本文制作了其中兩組參數(shù)的讀寫器天線，回波損耗的測試結果與仿真結果吻合較好，驗證了設計方法的有效性