可拉伸液態(tài)金屬天線與RFID標(biāo)簽設(shè)計(jì).pdf

1、將柔性可拉伸電子技術(shù)用于天線和RFID標(biāo)簽設(shè)計(jì)，可以得到具有拉伸性能的RFID標(biāo)簽，在生物醫(yī)療檢測、汽車胎壓傳感等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。液態(tài)金屬是制備可拉伸天線的常用材料，液態(tài)金屬天線在拉伸過程中，通過電學(xué)性能變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變的傳感。但是，如何使拉伸后的天線依然能夠保持穩(wěn)定的諧振頻率，依然是當(dāng)前的研究難點(diǎn)之一。本文對(duì)超高頻RFID標(biāo)簽展開研究，設(shè)計(jì)并制備了具有穩(wěn)定諧振頻率的可拉伸超高頻RFID標(biāo)簽，同時(shí)通過有限元仿真和實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證了天線

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，主要工作包括：
　　1）針對(duì)RFID標(biāo)簽中的偶極子天線，提出了基于蜿蜒結(jié)構(gòu)的液態(tài)金屬天線設(shè)計(jì)方法，研究了蜿蜒結(jié)構(gòu)高寬比對(duì)拉伸過程中天線頻率的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了偶極子天線拉伸50％后仍能保持諧振頻率穩(wěn)定，通過有限元仿真驗(yàn)證設(shè)計(jì)合理性，解決了可拉伸天線變形過程中頻率波動(dòng)的難題。
　　2）通過液態(tài)金屬注入工藝制備了多組不同高寬比的蜿蜒結(jié)構(gòu)偶極子天線，測試了液態(tài)金屬天線在不同變形作用下諧振頻率的穩(wěn)定性，以及高寬比對(duì)天

3、線在拉伸過程中電學(xué)性能的影響。
　　3）提出了可拉伸RFID標(biāo)簽天線的設(shè)計(jì)方法，研究了蜿蜒結(jié)構(gòu)周期數(shù)對(duì)天線性能的影響，理論計(jì)算得到RFID標(biāo)簽天線結(jié)構(gòu)高寬比的取值區(qū)間，通過有限元仿真分析不同高寬比的標(biāo)簽天線在拉伸應(yīng)力作用下諧振頻率和讀寫距離的影響規(guī)律，設(shè)計(jì)并制備出具有良好拉伸性能的RFID標(biāo)簽，在最大50%拉伸應(yīng)變條件下仍然具有相對(duì)穩(wěn)定的諧振頻率，并且工作性能不受到拉伸應(yīng)力的影響。
　　綜上所述，本文提出了一種可拉伸液態(tài)金屬