UHF頻段RFID天線的小型化設(shè)計與分析.pdf

1、作為一項具有廣泛應(yīng)用前景的技術(shù)，射頻識別(RFID)近年來已被廣泛應(yīng)用于社會、經(jīng)濟、國防等眾多領(lǐng)域，隨著射頻識別技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)各部件面臨著小型化、共形化、低損耗、低成本等亟待解決的問題，其中，射頻識別天線的小型化日益成為射頻識別技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點之一，在射頻識別的眾多頻段中，中國對低頻和高頻頻段的研究已經(jīng)相對比較成熟，目前發(fā)展最快應(yīng)用也最為廣泛的UHF頻段的RFID系統(tǒng)成為亟待國內(nèi)學(xué)者研究的課題之一，本文選擇UHF頻段RFID系

2、統(tǒng)的天線進行小型化研究。
　　 本文采用有限元電磁仿真軟件研究了UHF頻段RFID天線的小型化，包括標簽天線和讀寫器天線的小型化設(shè)計與分析。論文主要采用彎折線方法進行UHF頻段RFID天線的小型化分析與設(shè)計，所謂的彎折線方法包括對偶極子標簽天線進行天線臂的彎折以及讀寫器微帶天線的貼片及地板上開設(shè)彎折縫隙等等。通過對這些天線型式的分析，證實了彎折線方法是一種天線小型化的有效方法，同時在地板上適當(dāng)?shù)亻_設(shè)彎折縫隙可以在一定程度上提高天

3、線的最大增益。
　　 本文中所設(shè)計的標簽天線創(chuàng)新性的采用多次彎折的中心對稱結(jié)構(gòu)，小型化的同時保證了天線的全向輻射特性，其尺寸僅為22.5mm×30.5mm×1.6mm，小于國內(nèi)外文獻中出現(xiàn)的同類型UHF頻段RFID標簽天線，另外，在天線上引入的阻抗調(diào)節(jié)臂使得天線與標簽芯片的匹配調(diào)節(jié)變得十分方便，基板采用FR-4介質(zhì)保證了標簽天線的低成本，采用無通孔單層PCB電路板加工的該天線測試結(jié)果與仿真結(jié)果具有良好的一致性。
　　 本

4、文改進設(shè)計的RFID手持讀寫器天線尺寸為70mm×70mm×3mm，天線小型化的同時保證了天線的圓極化，在該設(shè)計中引入了地板開槽來提高天線增益的方法，與參考天線(90mm×90mm×3mm)相比，采用相同介電常數(shù)介質(zhì)，保證天線增益更高的情況下，天線尺寸相比參考天線縮小了40％，天線的3dB軸比帶寬覆蓋了中國RFID系統(tǒng)規(guī)定的頻段之一：920MHz～925MHz。另外，本文還研究了基于NRF905芯片的手表內(nèi)置無線測溫系統(tǒng)UHF頻段RFI