本文關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別集成天線的關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù)利用射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞和識(shí)別物體。它具有無(wú)接觸、無(wú)人工干預(yù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量大、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)和安全性高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于物流跟蹤、物品防偽和資產(chǎn)管理領(lǐng)域。集成天線具有體積小、重量輕和易于大批量加工制作的優(yōu)點(diǎn),因此它被廣泛的應(yīng)用于射頻識(shí)別系統(tǒng)。射頻識(shí)別系統(tǒng)中的集成天線包括片上天線、標(biāo)簽天線和閱讀器天線。天線作為信號(hào)的發(fā)射和接收器件,它是射頻識(shí)別系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)部分。本文從片上天線開(kāi)始研究,然后設(shè)計(jì)了一款抗金屬標(biāo)簽天線。為了將標(biāo)簽的讀取距離提高,最后設(shè)計(jì)了一款閱讀器天線。本文完整性的研究了射頻識(shí)別系統(tǒng)各個(gè)部分的天線。全文的研究?jī)?nèi)容如下：首先,本文提出了一種針對(duì)標(biāo)簽對(duì)稱式天線的創(chuàng)新性阻抗測(cè)量方法。該方法基于去嵌入算法,將夾具看做是二端口網(wǎng)絡(luò),不需要建立夾具模型,可以準(zhǔn)確測(cè)量標(biāo)簽對(duì)稱式天線的阻抗。其次,本文對(duì)片上天線進(jìn)行研究,目的是實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽天線的小型化。從硅集成電感模型出發(fā),仿真了四個(gè)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)于片上天線阻抗的影響,仿真結(jié)果給出了參數(shù)變化時(shí)對(duì)應(yīng)的天線阻抗的變化情況,為以后片上天線的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。再次,本文基于嵌入式饋電微帶天線設(shè)計(jì)RFID抗金屬標(biāo)簽天線。設(shè)計(jì)的標(biāo)簽天線可以靈活并且大范圍調(diào)節(jié)天線阻抗,調(diào)節(jié)輻射貼片的嵌入深度和饋電線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的改變標(biāo)簽天線電阻和電抗。仿真分析了金屬板尺寸和標(biāo)簽天線與金屬板之間距離對(duì)于抗金屬標(biāo)簽天線的性能影響。理論計(jì)算得出設(shè)計(jì)的抗金屬標(biāo)簽天線在金屬板表面讀取距離達(dá)到4.8米。最后,本文設(shè)計(jì)了一款創(chuàng)新型射頻識(shí)別閱讀器雙端口天線。與單端口天線不同,雙端口天線將收發(fā)信號(hào)隔離,減少發(fā)送信號(hào)對(duì)標(biāo)簽返回信號(hào)的干擾,提高閱讀器接收標(biāo)簽信號(hào)的能力。根據(jù)雙端口天線的要求,設(shè)計(jì)了工作在2.4 GHz頻段射頻識(shí)別的縫隙耦合微帶貼片天線,天線利用類T形微帶線對(duì)耦合縫隙進(jìn)行激勵(lì),兩個(gè)類T形微帶線垂直放置,以形成正交極化,降低兩個(gè)端口間的隔離度。在接地面加入兩個(gè)U形縫隙,為了將饋線的能量耦合到輻射貼片,產(chǎn)生線極化。制作加工的天線實(shí)物測(cè)量結(jié)果表明在應(yīng)用的2.4 GHz頻段,天線端口隔離度小于-25 dB,完全可以用作超高頻閱讀器天線。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN820;TP391.44

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本文編號(hào)：1291980