無源RFID傳感器整流天線的設(shè)計與研究
發(fā)布時間:2017-03-19 02:00
本文關(guān)鍵詞:無源RFID傳感器整流天線的設(shè)計與研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,離不開智能化的接入終端。能夠自我持續(xù)供電的無源射頻識別傳感器標(biāo)簽,除了能夠標(biāo)識物體外,還能自主進(jìn)行感應(yīng)、計算和數(shù)據(jù)通信。供電問題嚴(yán)重制約了射頻識別傳感器標(biāo)簽發(fā)揮其應(yīng)用潛力;跓o線能量傳輸?shù)恼魈炀技術(shù)有效地解決了無源射頻識別傳感器標(biāo)簽的供電難題。本文利用電路仿真軟件Agilent ADS和電磁仿真軟件Ansoft HFSS,對工作于2.45GHz的無源RFID傳感器的整流天線進(jìn)行了設(shè)計與研究。設(shè)計的整流天線包括接收天線和整流電路兩大部分。接收天線采用具有雙向輻射特性和寬頻特性的微帶環(huán)形縫隙天線。通過在天線的環(huán)形縫隙邊緣開槽,引入微擾,實現(xiàn)了天線的圓極化輻射特性。通過在天線的環(huán)形縫隙中心開孔,達(dá)到了抑制天線諧波和縮減天線尺寸的目的。設(shè)計的接收天線單向最大增益1.9d B,天線諧振帶寬(VSWR2)為17.6%,圓極化帶寬(AR3d B)達(dá)到3.1%。整流電路采用二倍壓整流電路來提高輸出電壓。利用一種有效的阻抗匹配方法,同時采用具有寬帶特性的微帶漸變線匹配結(jié)構(gòu),整流電路實現(xiàn)了與接收天線的良好阻抗匹配。在0d Bm的輸入功率時,整流電路能達(dá)到35%的整流效率和0.5V的直流輸出電壓。在16d Bm的輸入功率時,整流效率達(dá)到58%,直流輸出電壓達(dá)到4V。最后,本文利用感光蝕刻法對設(shè)計的整流天線進(jìn)行了加工,并對其進(jìn)行了測試和分析。
【關(guān)鍵詞】:射頻識別標(biāo)簽 整流天線 諧波抑制 圓極化 倍壓整流
【學(xué)位授予單位】:西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN820
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-15
- 1.1 研究背景及意義8-10
- 1.1.1 無源RFID傳感器標(biāo)簽8-9
- 1.1.2 無線能量傳輸技術(shù)9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 無源RFID傳感器研究現(xiàn)狀10
- 1.2.2 整流天線研究現(xiàn)狀10-13
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-14
- 1.4 本章小結(jié)14-15
- 2 整流天線相關(guān)理論概述15-32
- 2.1 整流天線系統(tǒng)15-16
- 2.2 天線相關(guān)理論與技術(shù)16-24
- 2.2.1 微帶天線相關(guān)理論16-19
- 2.2.2 圓極化技術(shù)19-22
- 2.2.3 天線的饋電方式22-24
- 2.3 整流電路相關(guān)理論與技術(shù)24-31
- 2.3.1 傳輸線理論24-26
- 2.3.2 二極管整流電路26-27
- 2.3.3 阻抗匹配技術(shù)27-31
- 2.4 本章小結(jié)31-32
- 3 接收天線設(shè)計32-50
- 3.1 微帶縫隙天線的設(shè)計33-36
- 3.2 天線圓極化的實現(xiàn)36-39
- 3.3 天線諧波抑制功能的實現(xiàn)39
- 3.4 具有諧波抑制能力的圓極化接收天線設(shè)計39-49
- 3.4.1 天線仿真結(jié)果42-45
- 3.4.2 天線關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)分析45-47
- 3.4.3 介質(zhì)敷層對天線的影響47-49
- 3.5 本章小結(jié)49-50
- 4 整流電路設(shè)計50-69
- 4.1 二倍壓整流電路設(shè)計50-64
- 4.1.1 整流二極管的選取50-53
- 4.1.2 電容與負(fù)載的選取53-60
- 4.1.3 匹配網(wǎng)路電路結(jié)構(gòu)選取60-64
- 4.2 整流電路仿真與分析64-68
- 4.2.1 整流電路原理圖仿真64-66
- 4.2.2 整流電路原理圖與版圖聯(lián)合仿真66-68
- 4.3 本章小結(jié)68-69
- 5 整流天線的實現(xiàn)與測試69-82
- 5.1 整流天線的制作69-75
- 5.1.1 整流天線的制作流程69-74
- 5.1.2 制作誤差分析74-75
- 5.2 整流天線的測試與分析75-80
- 5.2.1 接收天線測試75-77
- 5.2.2 整流電路測試77-80
- 5.3 無源RFID傳感器供電要求80-81
- 5.4 本章小結(jié)81-82
- 結(jié)論82-84
- 總結(jié)82-83
- 展望83-84
- 致謝84-85
- 參考文獻(xiàn)85-90
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果90
本文關(guān)鍵詞:無源RFID傳感器整流天線的設(shè)計與研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:255319
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