新型RFID抗金屬標簽天線的研究和實現(xiàn).pdf

1、射頻識別（RFID）技術(shù)是利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的，并交換數(shù)據(jù)的自動識別技術(shù)。在RFID實際的應(yīng)用中，有相當(dāng)部分的應(yīng)用場合都不可避免的要和金屬體打交道。然而，超高頻波段和微波頻段對金屬十分敏感，導(dǎo)致目前這種工作頻率的無源標簽無法在具有金屬表面的物體上(例如鋼質(zhì)貨架、集裝箱等) 正常工作。 本文應(yīng)現(xiàn)代物流管理中對金屬貨物識別的迫切要求，通過研究微波頻段RFID標簽天線在金屬環(huán)境中存在的一系列問題，提出一款

2、新型的準八木折合標簽天線，來解決標簽天線不能在金屬環(huán)境中應(yīng)用的難題。 標簽天線靠近金屬表面時，輻射電阻急劇減少，導(dǎo)致效率急劇降低。折合結(jié)構(gòu)能大大提高天線的輻射電阻，當(dāng)天線靠近金屬時，輻射電阻不至于下降到使天線失效。針對折合結(jié)構(gòu)這個特性，并結(jié)合錯位陣列技術(shù)和高介電常數(shù)介質(zhì)的應(yīng)用，設(shè)計并實現(xiàn)了一款低剖面、高增益的抗金屬RFID標簽天線。 經(jīng)過多次優(yōu)化設(shè)計和實驗驗證，這款工作在2.4GHz頻段的標簽天線厚度只有0.024λ（3

3、mm），增益達到5dBi，相比單元間間距為0.15～0.4λ的普通八木天線，在保持八木天線高增益特點的同時，陣元間距大大縮小。天線貼附在不同面積的金屬物體表面時，具有很好的阻抗穩(wěn)定性，同時增益能進一步增加。 通過日立公司的2.4GHz無源RFID系統(tǒng)的驗證，新型標簽較該公司的無源標簽，閱讀距離提高了近一倍（從5.5cm到10.4cm），貼附在金屬背板時，閱讀距離能進一步增大（12.4cm），這款天線很好的達到了設(shè)計目標，為2.4