無源UHF RFID應(yīng)答器天線以及射頻匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計.pdf

1、作為一項新興的自動識別技術(shù)，無線射頻識別技術(shù)被喻為21世紀(jì)最具革命性意義的無線通信技術(shù)之一。它基于射頻信號的空間耦合原理和電磁場的傳輸特性，通過無線信號進(jìn)行雙向通信，自動識別目標(biāo)物體并提取相關(guān)信息。無線射頻識別技術(shù)系統(tǒng)分為低頻、高頻、超高頻、微波等四個工作頻段。目前最被看好的超高頻段是未來商用市場規(guī)模最大的頻段，也是技術(shù)上最難實現(xiàn)的頻段。無線射頻系統(tǒng)又可分為有源系統(tǒng)、無源系統(tǒng)和半有源系統(tǒng)，本文主要關(guān)注的是超高頻無源RFID應(yīng)答器技術(shù)的研

2、究。 在超高頻段的無源RFID應(yīng)答器的設(shè)計中，天線以及天線與應(yīng)答器芯片的射頻匹配問題是應(yīng)答器設(shè)計的重點，決定著整個RFID系統(tǒng)的實際可用性以及讀寫距離。本文依據(jù)ISO/IEC18000-6B標(biāo)準(zhǔn)，對UHF頻段(915MHz)天線及電源恢復(fù)模塊進(jìn)行了研究，該模塊包括天線，射頻匹配網(wǎng)絡(luò)和整流電路。天線設(shè)計采用了ADS Momentum軟件進(jìn)行仿真，分別設(shè)計了標(biāo)準(zhǔn)偶極子天線，性能優(yōu)化偶極子天線和彎折(尺寸優(yōu)化)偶極子天線，并利用測試平

3、臺對天線進(jìn)行了性能測試，在與芯片的Bonding測試后，結(jié)果顯示天線的方向性、增益、阻抗以及帶寬均滿足設(shè)計要求，優(yōu)化后的天線可以工作在3米左右，進(jìn)一步優(yōu)化則可以滿足實際應(yīng)用的要求。 對于射頻匹配網(wǎng)絡(luò)，本文采取的是L型匹配設(shè)計，提出了利用天線的寄生電感Lm，將其推入到L型匹配網(wǎng)絡(luò)中，通過調(diào)整反向散射電路的電容來改變匹配網(wǎng)絡(luò)的容抗Cm，從而實現(xiàn)ASK調(diào)制方式的反向散射。論文研究了一種自動匹配網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)能實現(xiàn)天線與應(yīng)答器芯片間的自動