UHF-RFID新型標(biāo)簽的研究與設(shè)計.pdf

1、射頻識別技術(shù)，又稱RFID，即Radio Frequency Identification，主要利用射頻對目標(biāo)上電子標(biāo)簽的識別并讀取，從而獲取目標(biāo)信息，其優(yōu)點(diǎn)在于快速、準(zhǔn)確，且無需與目標(biāo)物體接觸。其中，由于超高頻RFID(UHF-RFID)技術(shù)具有較遠(yuǎn)的讀取距離、能夠識別高速移動的物體及多目標(biāo)識別等特性，使其在物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域得到極大的關(guān)注。但是，現(xiàn)有UHF-RFID電子標(biāo)簽天線通常采用類偶極子結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)雖然可基本滿足普通應(yīng)用場合的需求

2、，但是在有特殊要求（如帶寬要求、小尺寸要求、金屬環(huán)境要求等）的應(yīng)用中，其阻抗匹配、輻射效率、方向圖等特性都會發(fā)生改變，從而導(dǎo)致標(biāo)簽工作性能降低，甚至無法使用。為了解決針對UHF-RFID標(biāo)簽在特殊應(yīng)用場合不同的性能需求問題，本文研究并設(shè)計了基于UHF-RFID的多種新型標(biāo)簽。全文的研究內(nèi)容概要如下:
　　 (1)本文首先介紹了課題研究的背景，簡述了電子標(biāo)簽的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，分析了RFID的工作原理，包括設(shè)計理論、優(yōu)化方法和加

3、工工藝等。給出了設(shè)計新型的電子標(biāo)簽標(biāo)的原因。
　　 (2)為了滿足使標(biāo)簽在全球范圍內(nèi)均能使用這一應(yīng)用目的，采用直線偶極子結(jié)構(gòu)與折合偶極子結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方法，設(shè)計了一款覆蓋所有國家和地區(qū)RFID頻段的超寬帶電子標(biāo)簽天線，加上所選用的電子標(biāo)簽芯片，構(gòu)成了一款新型的無源全頻段電子標(biāo)簽系統(tǒng)。文中將給出詳細(xì)的理論分析，芯片介紹，及仿真結(jié)果。
　　 (3)在很多應(yīng)用場合中，標(biāo)簽需要貼附于金屬物體表面。針對這一需求，本文提出了一種采用以

4、微帶貼片結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合插入式饋電結(jié)構(gòu)和接地短截線結(jié)構(gòu)所設(shè)計的抗金屬標(biāo)簽。通過分析插入式饋電結(jié)構(gòu)及短截線結(jié)構(gòu)的引入對貼片天線的影響，給出了天線性能的改進(jìn)方法，并給出優(yōu)化仿真結(jié)果。
　　 (4)不論何種場合，電子標(biāo)簽的壽命和讀取距離都是衡量一款標(biāo)簽性能好壞的重要指標(biāo)。為了同時滿足長距離和長壽命的要求，在有源和無源標(biāo)簽系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展了電源輔助式標(biāo)簽BAP（Battery-Assisted Passive Tag）。本文在對BAP系