無(wú)芯片射頻識(shí)別標(biāo)簽及其識(shí)別系統(tǒng)天線的研究.pdf

1、近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注，其核心技術(shù)之一是射頻識(shí)別(RFID)。標(biāo)簽和閱讀器天線是射頻識(shí)別系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵模塊。最新出現(xiàn)的無(wú)芯片標(biāo)簽使得RFID系統(tǒng)的成本大大降低，寬帶天線解決了在不同的頻段需采用不同天線所帶來(lái)的體積增大問題。因此本論文研究并設(shè)計(jì)了基于RFID系統(tǒng)的無(wú)芯片標(biāo)簽及閱讀器天線，具體如下：
　　1)提出了兩種利用空間角度進(jìn)行編碼的無(wú)芯片射頻識(shí)別縫隙標(biāo)簽。通過測(cè)得反向散射電場(chǎng)的水平和垂直分量，實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽角度信息的識(shí)

2、別。所設(shè)計(jì)標(biāo)簽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，不同編碼標(biāo)簽占用相同的頻帶，且占用頻帶窄，頻譜利用率得以提高，從而降低整個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)的成本，可作為角度傳感器應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中。
　?、偈紫忍岢隽艘环N線形無(wú)芯片縫隙標(biāo)簽，其編碼單元是線形縫隙諧振器，利用縫隙諧振器與水平極化方向的夾角進(jìn)行編碼，最后選擇間隔為10?的16個(gè)角度來(lái)編碼地址信息。仿真和測(cè)量結(jié)果表明，所有的地址都能夠被正確識(shí)別，編碼容量可達(dá)4 bit，且識(shí)別誤差均小于1.55?，不同編碼狀

3、態(tài)占用相同的頻帶2.88 GHz-3 GHz。
　?、谌缓髮⒅C振單元改為 V形縫隙諧振器，提出一種 V形縫隙標(biāo)簽，利用縫隙諧振器兩臂的夾角進(jìn)行編碼。選取間隔為10?的16個(gè)角度來(lái)編碼地址信息。仿真和測(cè)量結(jié)果表明，所有的地址都能被正確識(shí)別，角度的識(shí)別誤差均小于2.24?，并且不同編碼狀態(tài)都占用相同的頻帶范圍2.97 GHz-4.08 GHz。
　　2)提出了一種新型的用于RFID系統(tǒng)的寬帶小型化閱讀器天線，該天線是一種工作帶寬

4、為2.76 GHz-8.1 GHz的寬帶高增益小型化天線。所設(shè)計(jì)天線采用非對(duì)稱共面波導(dǎo)(ACPW，Asymmetric CPW)饋電方式，將其中一個(gè)饋電縫隙加長(zhǎng)并彎曲，改善了天線的阻抗匹配，從而提高了天線的帶寬。同時(shí)，在蝶形縫隙內(nèi)加載了三角環(huán)形導(dǎo)帶，提高了低頻處的天線增益，使工作頻帶內(nèi)的天線增益更加平坦。所設(shè)計(jì)天線的帶寬是2.76 GHz-8.1 GHz，相對(duì)帶寬為100.4％，工作頻帶內(nèi)的增益都高于1.5 dBi，最大的增益是5.53