【硕士论文】rfid标签天线的设计研究.pdf

摘要
摘要

纪九十年代兴起的一项利用射频信号进行非接触式双向通信,自动识别目标对象
并获取相关信息数据的无线通信技术。它利用射频信号的空间耦合槐浯懦』虻
磁场迪治藿哟バ畔⒋ǖ莶⑼üǖ莸男畔⒋锏绞侗鸲韵蟮哪康模
在技术的发展过程中,标签天线设计已经逐渐成为新的研究热点。由于
标签天线工作性能受背景环境的限制,阻抗需与芯片直接匹配,其天线设计具有其
本身特殊性。本文正是把电磁场理论和技术结合,为标签天线的研究
和应用做了一些探索性的工作。其主要内容为:
第一,全面而系统地阅读了关于天线和电磁场理论的书籍文献,并与射频识别
技术结合,初步汇集了设计分析标签天线所需的理论基础。
第二,详细研究了偶极子型标签天线与标签芯片的阻抗匹配方法,包括寄
生单元加载技术和弯折线加载技术等.
第三,
中,验证了分形结构在标签天线小型化的作用.
第四,本文详细介绍了标签天线设计的特殊性,通过设计仿真应用于刀
的标签天线,和对标签天线进行测试分析,介绍了标签天线设计流程及要点.
段天线为变形偶极子型天线,可调节输出阻抗以实现和标签芯片阻抗匹配.
关键词:射频识别,标签天线,阻抗匹配,分形结构
, “
.
鍵
. 琤
.

.


餰
.
,
. 甀瑆
瑅.
. 緇
餹. 緿

,
; 甌
. .
篟瑃
第一章绪论
第一章绪论
研究背景及意义
射频识别琑际跏抢梦尴呱淦捣绞浇
非接触双向通信,以达到识别目的并进行交换数据的自动识别技术。
与传统的自动识别系统缣跣温相比,技术具有很多优势:可以定向
或不定向的远距离读取或写入数据,无需保持识别的目标可见:可以透过外部材料
读取数据,具有穿透性:可以在恶劣环境下工作:可以同时处理多个电子标签:可以
储存的信息量很大:可以通过标签对物体进行物理定位等等。
技术的发展最早起源于雷达技术的发展及应用,历史可以追溯到世纪
初期:大约在年,雷达, 被发明出来,
雷达发射无线电波并通过接收到的目标反射信号来测定和定位目标的位置及其速
度,这种物理机制就是技术的工作基础。
年, 在美国尴
电工程师学会,现已改名为嵋橹蟹⒈砹艘黄@锍瘫降穆畚
嘲,这被认为是发展过程
中一个划时代的标志。
世纪年代,一些和相关的技术得到了开发和应用脚,比如应用于
空战敌友识别的长距离应答器, ,的
微波同步的应用虷纳淦荡
播系统可调制的无源应答器
等。
世纪年代是技术发展的序曲,这段时间发表了很多与相关的
重要论文,比如:年, 发表的
:年,.发表的《
辏琕发表的《—

同样在世纪年代,技术的商业应用正式开始阳和
公司在年代末成立,它们开发了电子商品监督,
电子科技大学硕士学位论文
低忱捶乐股坛〉燎浴U庵掷嘈偷腞低呈褂玫氖恰發
Υ鹌:只要应答器出现在检测器的电磁场内,就可以被检测到。而
统可以说是技术第一个,也是迄今为止最为广泛的商业应用。
在世纪年代,技术成为欧美高校以及实验室的热门研究课题。
尤其是美国的国家实验室中子散射研究中心
西北大学臀挥谌鸬涞奈⒉ɑ⊙芯吭
辏沂笛槭抑凶由⑸溲芯恐行墓ぷ髯榈腁
, 和⒈淼穆畚摹独梅瓷涞髦萍际跏迪侄
距离的无线识别》是其中较典型的研究成果。在产品方面,美国镜
昕7⒘恕澳ν谐档缱又凑誰和
公司的昕7⒘宋拊次⒉ū嗦胗Υ鹌鞒啊
年代,微电子技术取得了重大的突破:微波肖特基二极管可以被
集成在集成电路上,从而可以将标签电路集成在单个集电路芯片中。
这项技术大大超越了之前的板级标签电路,使得单芯片的无源标签真
正从理论变成为实际可能。在这方面积极探索的有后来将技卖给
了公司竞蚐尽
在相关的技术领域取得重大进展的刺激下,各种各样的应用也随
之不断涌现,其中在交通运输领域的应用发展是最为迅速的。在欧洲,第一个实
用的电子收费系统于年在挪威正式投入使用。在美国,首个不停
车收费系统于年在达拉斯北部的收费公路晌O
实。之后纽约和新泽西的港务局也开始将技术用于经过林肯隧道
某盗竟芾碇小
世纪年代可以说是应用繁荣发展的十年,在这期间,技术被
、欧洲、菲律宾、巴西、加拿大、
日本、墨西哥、马来西亚、新加坡、新西兰、澳大利亚、南非、韩国、中国和香
港等许多国家得到广泛应用。在美国,电子收费系统得到大量应用。年,
美国东北部銮蛐缘氖辗炎橹餐槌闪薊—纯