用于射頻識別系統(tǒng)的抗電磁干擾抑制材料研究.pdf

1、本論文的研究目的是為研制用于射頻識別(RFID)系統(tǒng)的抗電磁干擾(EMI)抑制材料提供理論和試驗依據(jù)。針對RFID系統(tǒng)中電子標簽不能應用在金屬環(huán)境中的問題,探討金屬對RFID系統(tǒng)影響的原因,并分別從測試方法和材料制備工藝兩方面入手提出解決方案。首先,結合電磁場理論、傳輸線理論以及天線理論分析了金屬影響RFID系統(tǒng)電子標簽正常工作的原因,并制定出解決對策;在阻抗理論進行推導計算的基礎上,分析復相對磁導率的測量原理。研究表明:金屬主要是通過

2、電磁感應作用改變標簽附近電磁場的分布和間接地改變標簽天線的輸入阻抗兩方面原因,使標簽在金屬環(huán)境中不能正常工作;在阻抗理論推導的基礎上,完善了磁導率測試“單圈電感模型”的理論推導。其次,通過制備抑制材料解決標簽不能應用到金屬環(huán)境中的問題。理論分析并結合國外抑制材料分析結果,設計了用于RFID系統(tǒng)的抗EMI抑制材料的制備工藝,最終將真空退火后的扁平化合金粉末與有機物復合壓制成抑制材料;采用XRD、SEM和Agilent4396B網(wǎng)絡分析儀等

3、分析手段,研究了球磨時間、退火溫度、粉末含量、材料厚度對合金粉末微結構及抑制材料性能的變化規(guī)律。結果表明:隨著球磨時間由0h增加到50h時,合金粉末顆粒的扁平率由1.18增大到7.01,粒徑由50.36μm減小到33.31μm,平均晶粒尺寸由79.7nm減小到49.7nm,內應變由0.4252％增大到0.5974%;對合金粉末進行球磨可以明顯提高抑制材料的復數(shù)磁導率,且隨著球磨時間的增加抑制材料在同頻率下的μ′和μ″均逐漸增大、RFID

4、系統(tǒng)讀寫距離也逐漸增大但增幅較小;隨著退火溫度由550℃增加到900℃時,合金粉末的DO3超點陣有序度由0.38增大到0.66、平均晶粒尺寸由36.93nm增大到71.41nm、抑制材料在同頻率下的μ′和μ″均逐漸減小;隨著粉末含量的增加,抑制材料的μ′、μ″以及介電常數(shù)模︱ε︱均增大;磁導率模︱μ︱和介電常數(shù)模︱ε︱隨材料厚度的增加成非線性變化;退火溫度、粉末含量、材料厚度三者對RFID系統(tǒng)讀寫距離的影響沒有明顯的規(guī)律,綜合分析認為工