UHF頻段RFID天線的小型化設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、作為一項(xiàng)具有廣泛應(yīng)用前景的技術(shù)，射頻識(shí)別(RFID)近年來(lái)已被廣泛應(yīng)用于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防等眾多領(lǐng)域，隨著射頻識(shí)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(shí)別天線的小型化日益成為射頻識(shí)別技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，在射頻識(shí)別的眾多頻段中，中國(guó)對(duì)低頻和高頻頻段的研究已經(jīng)相對(duì)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(guó)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(jìn)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(biāo)簽天線和讀寫器天線的小型化設(shè)計(jì)與分析。論文主要采用彎折線方法進(jìn)行UHF頻段RFID天線的小型化分析與設(shè)計(jì)，所謂的彎折線方法包括對(duì)偶極子標(biāo)簽天線進(jìn)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(duì)這些天線型式的分析，證實(shí)了彎折線方法是一種天線小型化的有效方法，同時(shí)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(jì)的標(biāo)簽天線創(chuàng)新性的采用多次彎折的中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，小型化的同時(shí)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(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中出現(xiàn)的同類型UHF頻段RFID標(biāo)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(biāo)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(biāo)簽天線的低成本，采用無(wú)通孔單層PCB電路板加工的該天線測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果具有良好的一致性。
　　 本

4、文改進(jìn)設(shè)計(jì)的RFID手持讀寫器天線尺寸為70mm×70mm×3mm，天線小型化的同時(shí)保證了天線的圓極化，在該設(shè)計(jì)中引入了地板開槽來(lái)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(guó)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(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)UHF頻段RFI