超高頻RFID標(biāo)簽天線的設(shè)計與實現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:超高頻RFID標(biāo)簽天線的設(shè)計與實現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,已成為國家戰(zhàn)略。RFID技術(shù)作為實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和重要基石,標(biāo)簽天線直接影響RFID系統(tǒng)的性能。從發(fā)展趨勢看,物聯(lián)網(wǎng)是未來的萬億藍海市場,將很快迎來井噴式快速發(fā)展,對新型傳感器標(biāo)簽等產(chǎn)品的需求將會呈現(xiàn)出爆炸性的增長,目前我國在RFID標(biāo)簽天線方面研究的不足將會嚴(yán)重阻礙我國在新型標(biāo)簽等產(chǎn)品方面的設(shè)計開發(fā),成為限制其發(fā)展的瓶頸。本文通過理論與實踐相結(jié)合的研究方法,采用由淺入深的實現(xiàn)方式對超高頻RFID標(biāo)簽天線的基礎(chǔ)理論的和實現(xiàn)方法進行了深入研究,整理完善了超高頻RFID標(biāo)簽天線設(shè)計和實現(xiàn)全套工藝過程和具體細節(jié),整理匯總了常見寄生單元加載天線的三種形式七種基本結(jié)構(gòu)。同時主要對超高頻RFID標(biāo)簽天線的設(shè)計和實現(xiàn)進行了深入的研究,全面系統(tǒng)研究了偶極子天線在同一平面,同一方向,直角彎折可能出現(xiàn)的各種情況,以及各種情況下天線性能隨結(jié)構(gòu)尺寸的變化情況;并在此基礎(chǔ)之上,通過添加額外的耦合或饋電結(jié)構(gòu)進一步分析復(fù)雜天線的性能隨結(jié)構(gòu)尺寸的的變化情況,在這個過程中仿真實現(xiàn)了十款滿足應(yīng)用需求的天線,最終選擇性能最佳的一款天線進行實際制作與測試。驗證結(jié)果證明了本文研究成果的可靠性和有效性,也解決了實際工程應(yīng)用中標(biāo)簽天線的設(shè)計問題。本文針對超高頻RFID標(biāo)簽天線設(shè)計中的實際問題開展研究,取得的研究成果不但滿足標(biāo)簽的多頻段和可靠性等工程需求,而且還具有低成本、小型化等優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】:射頻識別 標(biāo)簽天線 阻抗匹配 RFID天線 超高頻RFID
【學(xué)位授予單位】:中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN820;TP391.44
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 研究背景與意義9-11
- 1.2 本課題的研究進展11-14
- 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 未來發(fā)展的趨勢12-13
- 1.2.3 當(dāng)前存在的問題13-14
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-17
- 1.3.1 擬采用的實施方案14
- 1.3.2 本方案的技術(shù)難點14-15
- 1.3.3 本課題的組織結(jié)構(gòu)15-17
- 第二章 超高頻RFID標(biāo)簽天線設(shè)計與實現(xiàn)前的工作17-27
- 2.1 基本理論17-19
- 2.1.1 超高頻RFID標(biāo)簽的工作原理17-18
- 2.1.2 超高頻RFID標(biāo)簽的頻段劃分18
- 2.1.3 超高頻RFID標(biāo)簽的匹配參數(shù)18-19
- 2.2 方法研究19-22
- 2.2.1 超高頻RFID標(biāo)簽天線設(shè)計與實現(xiàn)的通用要求19-20
- 2.2.2 超高頻RFID標(biāo)簽天線設(shè)計與實現(xiàn)的工藝流程20-21
- 2.2.3 超高頻RFID標(biāo)簽天線設(shè)計與實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)21-22
- 2.3 前期準(zhǔn)備22-26
- 2.3.1 標(biāo)簽芯片選型22-23
- 2.3.2 芯片阻抗計算23-25
- 2.3.3 天線參數(shù)確定25-26
- 2.4 小結(jié)26-27
- 第三章 彎折加載的超高頻RFID標(biāo)簽天線設(shè)計與實現(xiàn)27-55
- 3.1 半波偶極子天線27-31
- 3.1.1 設(shè)計建模27-28
- 3.1.2 優(yōu)化分析28-31
- 3.2 變形偶極子天線31-33
- 3.2.1 設(shè)計建模31-32
- 3.2.2 優(yōu)化分析32-33
- 3.3 折疊偶極子天線33-38
- 3.3.1 設(shè)計建模33-34
- 3.3.2 優(yōu)化分析34-37
- 3.3.3 仿真實現(xiàn)37-38
- 3.4 折合偶極子天線38-42
- 3.4.1 設(shè)計建模38-39
- 3.4.2 優(yōu)化分析39-41
- 3.4.3 仿真實現(xiàn)41-42
- 3.5 彎曲偶極子天線42-46
- 3.5.1 設(shè)計建模42-43
- 3.5.2 優(yōu)化分析43-45
- 3.5.3 仿真實現(xiàn)45-46
- 3.6 彎折偶極子天線46-53
- 3.6.1 彎折偶極子天線概述46-47
- 3.6.2 一次彎折偶極子天線設(shè)計建模與仿真實現(xiàn)47-48
- 3.6.3 二次彎折偶極子天線設(shè)計建模與仿真實現(xiàn)48-50
- 3.6.4 三次彎折偶極子天線設(shè)計建模與仿真實現(xiàn)50-52
- 3.6.5 四次彎折偶極子天線設(shè)計建模與仿真實現(xiàn)52-53
- 3.7 小結(jié)53-55
- 第四章 寄生加載的超高頻RFID標(biāo)簽天線設(shè)計與實現(xiàn)55-79
- 4.1 寄生單元加載天線的實現(xiàn)方式55-57
- 4.1.1 改變饋電結(jié)構(gòu)的方式55-56
- 4.1.2 采用耦合饋電的方式56
- 4.1.3 添加額外結(jié)構(gòu)的方式56-57
- 4.2 基于T型饋電的變形偶極子天線57-64
- 4.2.1 設(shè)計建模57-58
- 4.2.2 優(yōu)化分析58-64
- 4.2.3 仿真實現(xiàn)64
- 4.3 基于串聯(lián)短截線的折疊偶極子天線64-68
- 4.3.1 設(shè)計建模64-65
- 4.3.2 優(yōu)化分析65-67
- 4.3.3 仿真實現(xiàn)67-68
- 4.4 基于耦合饋電的變形偶極子天線68-73
- 4.4.1 設(shè)計建模68-69
- 4.4.2 優(yōu)化分析69-72
- 4.4.3 仿真實現(xiàn)72-73
- 4.5 超高頻RFID標(biāo)簽天線的工程實現(xiàn)與驗證73-77
- 4.5.1 對比選型73-74
- 4.5.2 工程實現(xiàn)74-76
- 4.5.3 測試驗證76-77
- 4.6 小結(jié)77-79
- 第五章 結(jié)論與展望79-81
- 5.1 結(jié)論79-80
- 5.2 展望80-81
- 參考文獻81-85
- 致謝85-87
- 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的論文與研究成果87-88
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