超高頻和微波波段RFID標(biāo)簽天線研究.pdf

1、射頻識(shí)別即RFID技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。射頻識(shí)別技術(shù)已在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用到商業(yè)自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸管理等眾多領(lǐng)域。作為射頻識(shí)別系統(tǒng)重要的組成部分，射頻識(shí)別標(biāo)簽的研究日益受到人們重視。而低頻和高頻射頻識(shí)別標(biāo)簽的發(fā)展相對(duì)成熟，在無源射頻識(shí)別標(biāo)簽的研究中，人們主要集中在超高頻和微波波段的研究。因此，研究能夠覆蓋全球

2、頻帶所需的超高頻和微波波段標(biāo)簽天線，能夠?yàn)樯漕l識(shí)別技術(shù)的全球推廣和更加廣泛的應(yīng)用提供重要保證。故本文選擇超高頻和微波波段標(biāo)簽天線設(shè)計(jì)這一課題進(jìn)行研究。
　　本文的目的是設(shè)計(jì)一款小型化2.45GHz標(biāo)簽天線和一款超寬帶UHF標(biāo)簽天線，這兩款天線都能覆蓋全球所需頻帶范圍。其中，2.45GHz全球所需帶寬為2.4GHz-2.484GHz；UHF全球所需帶寬為840MHz-960MHz。
　　為了實(shí)現(xiàn)小型化，2.45GHz標(biāo)簽天線由

3、兩個(gè)輻射單元構(gòu)成，其中一個(gè)輻射單元是由1階Hilbert分形結(jié)構(gòu)和彎折偶極子組成，另一個(gè)輻射單元僅由彎折偶極子構(gòu)成。兩部分輻射單元相互作用，有效拓展了帶寬，可覆蓋2.37GHz-2.52GHz近150MHz帶寬。同時(shí)由于 Hilbert分形結(jié)構(gòu)的使用，整個(gè)天線的尺寸大大減小，最終小型化尺寸僅為30mm×7.3mm。在整個(gè)工作頻帶內(nèi)天線的增益可達(dá)到2dB，實(shí)現(xiàn)了寬頻帶、小型化、高增益的標(biāo)簽天線。
　　UHF標(biāo)簽天線的設(shè)計(jì)中借鑒了2.

4、45GHz天線設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其采用1階Hilbert分形結(jié)構(gòu)和螺旋結(jié)構(gòu)這兩個(gè)枝節(jié)，產(chǎn)生兩個(gè)接近的諧振點(diǎn)，共同作用拓寬了帶寬。同時(shí)采用 T-匹配網(wǎng)絡(luò)，通過改變其各枝節(jié)的長(zhǎng)度和寬度，更方便地調(diào)節(jié)天線的輸入阻抗。最終該天線可覆蓋820MHz-1.01GHz超過190MHz的帶寬。同時(shí)，其增益也超過了2dB，在寬頻帶的同時(shí)也保證了有效輻射。
　　本文還介紹了標(biāo)簽天線性能參數(shù)的測(cè)量方法，重點(diǎn)說明了雙端口測(cè)量其帶寬的方法，該方法比較簡(jiǎn)單實(shí)用