超高頻柔性抗金屬RFID標(biāo)簽天線研究設(shè)計
發(fā)布時間:2021-07-03 09:41
物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,射頻識別技術(shù)(RFID)可以實現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品信息的共享和跟蹤,是物聯(lián)網(wǎng)的基石。超高頻(UHF)射頻識別技術(shù)因其讀取距離遠(yuǎn)、讀取速率快等優(yōu)點而得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。但是,隨著應(yīng)用需求的增加和應(yīng)用范圍的擴(kuò)展,RFID標(biāo)簽的需求越來越多樣化,這使得標(biāo)簽天線的設(shè)計要求也越來越高�?菇饘贅�(biāo)簽天線是為解決常規(guī)標(biāo)簽天線在金屬環(huán)境下不能正常工作而提出的一種特殊標(biāo)簽天線,但是目前常見抗金屬標(biāo)簽天線厚度較厚,應(yīng)用還存在一定的局限性,因此,本文重點研究了柔性抗金屬標(biāo)簽天線,可以有效解決標(biāo)簽天線應(yīng)用在彎曲金屬表面的問題。超高頻柔性抗金屬標(biāo)簽天線是在超高頻抗金屬標(biāo)簽天線的基礎(chǔ)上,采用柔性介質(zhì)基板,設(shè)計出在彎曲或共形到金屬物體表面仍然能夠正常工作的RFID標(biāo)簽天線。本文主要研究內(nèi)容如下:首先,基于超高頻RFID系統(tǒng),根據(jù)標(biāo)簽的讀取距離,通過對標(biāo)簽最大讀取距離的計算,進(jìn)一步分析了標(biāo)簽天線參數(shù)對標(biāo)簽最大讀取距離的影響。然后,對于普通的類偶極子類RFID標(biāo)簽天線,研究了金屬對該類標(biāo)簽天線參數(shù)的影響,進(jìn)一步分析抗金屬標(biāo)簽天線的設(shè)計方法并提出了柔性抗金屬標(biāo)簽天線的設(shè)計原則;研究了類偶極子標(biāo)簽天線在彎曲共形之后的性能變化,便于進(jìn)一步分析設(shè)計可共形的抗金屬標(biāo)簽天線。接著,設(shè)計出一種基于短路短截線饋電的柔性PIFA抗金屬RFID標(biāo)簽天線,該天線尺寸為51×25×1mm3,采用介質(zhì)材料為泡棉,具有尺寸小、重量輕、價格便宜、易彎曲共形等特點,并且在共形后仍具有較好的讀取性能。進(jìn)一步地,設(shè)計出微帶型柔性抗金屬RFID標(biāo)簽天線,天線厚度為0.5mm,具體低剖面、可彎曲、低成本等優(yōu)點。通過研究厚度對該類型標(biāo)簽天線的影響,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出一種超薄的微帶型柔性抗金屬RFID標(biāo)簽天線,天線厚度僅為0.25mm,具有超薄的尺寸和較好的性能,是目前已知最薄的抗金屬標(biāo)簽天線,具有較高的研究及應(yīng)用價值。最后,研究了設(shè)計出的柔性抗金屬標(biāo)簽天線共形到金屬和非金屬表面后的性能變化,表明標(biāo)簽天線具有較好的彎曲及共形性能。仿真與測試結(jié)果表明設(shè)計的柔性抗金屬標(biāo)簽天線具有較好工作性能,滿足設(shè)計目標(biāo)和應(yīng)用需求。
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TN820;TP391.44
本文編號:2023505
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TN820;TP391.44
文章目錄
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 RFID標(biāo)簽及系統(tǒng)概述
1.2.1 RFID的發(fā)展及應(yīng)用
1.2.2 RFID系統(tǒng)組成
1.2.3 RFID標(biāo)簽分類
1.3 超高頻抗金屬標(biāo)簽天線研究現(xiàn)狀
1.3.1 超高頻抗金屬標(biāo)簽天線簡介
1.3.2 抗金屬標(biāo)簽天線研究現(xiàn)狀
1.4 本文研究內(nèi)容及安排
第二章 超高頻RFID標(biāo)簽天線基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 超高頻RFID反向散射工作原理
2.3 超高頻RFID標(biāo)簽天線性能參數(shù)
2.3.1 標(biāo)簽天線阻抗
2.3.2 功率傳輸系數(shù)
2.3.3 功率反射系數(shù)
2.3.4 輻射方向圖和增益
2.3.5 標(biāo)簽天線帶寬
2.3.6 標(biāo)簽天線雷達(dá)散射截面(RCS)
2.4 標(biāo)簽讀取距離研究
2.4.1 標(biāo)簽最大讀取距離的計算
2.4.2 標(biāo)簽天線參數(shù)對讀取距離的影響分析
2.5 超高頻RFID標(biāo)簽測試
2.5.1 標(biāo)簽最大讀取距離的測量
2.5.2 標(biāo)簽天線阻抗測試
2.5.3 標(biāo)簽天線方向圖測量
2.6 小結(jié)
第三章 柔性抗金屬標(biāo)簽天線設(shè)計
3.1 引言
3.2 柔性抗金屬標(biāo)簽天線設(shè)計方法
3.2.1 金屬表面對標(biāo)簽性能的影響
3.2.2 超高頻抗金屬標(biāo)簽天線理論基礎(chǔ)
3.2.3 柔性抗金屬標(biāo)簽天線設(shè)計原理
3.3 柔性PIFA抗金屬標(biāo)簽天線設(shè)計
3.3.1 天線結(jié)構(gòu)及模型
3.3.2 仿真分析
3.4 柔性微帶抗金屬標(biāo)簽天線設(shè)計
3.4.1 天線結(jié)構(gòu)及模型
3.4.2 仿真分析
3.4.3 測試結(jié)果
3.5 超薄柔性微帶抗金屬標(biāo)簽天線設(shè)計
3.5.1 厚度對微帶型標(biāo)簽天線的影響
3.5.2 超薄抗金屬標(biāo)簽天線的設(shè)計
3.5.3 超薄抗金屬標(biāo)簽測試結(jié)果
3.5.4 幾種柔性抗金屬標(biāo)簽天線性能對比
3.6 小結(jié)
第四章 柔性抗金屬標(biāo)簽天線的共形設(shè)計
4.1 引言
4.2 標(biāo)簽彎曲性能的影響研究
4.2.1 標(biāo)簽天線結(jié)構(gòu)及仿真結(jié)果
4.2.2 彎曲性能影響研究
4.3 柔性微帶標(biāo)簽天線的共形設(shè)計
4.3.1 標(biāo)簽天線共形仿真分析
4.3.2 標(biāo)簽天線共形測試結(jié)果
4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在碩士期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】
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3 周祥,宋雪樺;標(biāo)簽天線彎曲對射頻識別系統(tǒng)性能影響的研究[J];微波學(xué)報;2005年S1期
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本文編號:2023505
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