基于复自然谐振的新型无芯rfid标签的研究与设计

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1、基于复自然谐振的新型无芯RFID标签的研究与设计2015级赵峰硕士信息与通信工程邹传云教授ClassifiedIndex:TN95U.D.C:621.396.969SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchandDesignofNovelChiplessRFIDTagBasedonComplexNaturalResonanceGrade:2015Candidate:ZhaoFengAcademicDegreeAppliedfor:M

2、asterSpeciality:InformationandCommunicationEngineeringSupervisor:ZouChuanyunProfessorMay.28，2018西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要无芯片射频识别标签作为RFID技术中的重要一员，因其成本低廉将会得到大规模的应用和推广，但现有的无芯片标签结构存在数据容量低和尺寸大等缺点，本文围绕无芯片RFID标签的结构设计进行研究。根据散射体的复自然谐振特性与其自然结构相关联的特点，设计了一款基于直角型谐振器的无芯片RFID标签，标签由在矩

3、形介质板上-蚀刻的多个按规律排列的直角型谐振器构成，标签结构对于多种极化方向的入射波都有着良好的稳定性。同时对此标签结构完成了频移编码设计，在不增加谐振器间相互耦合的前提下，使标签的编码密度增加了一倍。标签工作在3.1-10.6GHz的超宽带频率范围内，在22mm×11mm的合理尺寸内编码密度高达3.3bit/cm²，并对标签进行了实测分析。之后设计了两种双极化结构的无芯片RFID标签，这种标签结构能够同时工作在水平极化和垂直极化两种状态，且两种工作模式互不干扰，有效地提高了标签的编码密度，同时针对这种结构，设计了一种混合

4、编码方法。在超宽带范围内，最高编码密度可达7.7bit/cm2。最后，本文通过奇点展开法（singularityexpansionmethod，SEM）和矩阵束算法（martrixpencilmethod，MPM）对标签的极点信息进行提取，验证了基于标签极点信息来表征标签结构的可行性，从而实现标签结构的检测与识别。关键词：无芯片标签复自然谐振双极化极点西南科技大学硕士研究生学位论文第II页AbstractChiplessRFIDtagsisanimportantpartofRFIDtechnology.Becauseofi

5、tslowcost,itmaybewidelyappliedandpromotedinthefuture.However,theexistingchiplesstagshavesomeshortcomingssuchaslowdatacapacityandlargesize.ThispaperfocusesonthestructuredesignofchiplessRFIDtags.Accordingtotherelationshipbetweenthescatter’scomplexnatureresonanceandt

6、henaturalstructure.Anpolarizationindependenttagbasedonright-angel-shapedisdesigned.Thetagisetchedonthesubstratebyseveralright-angel-shapedregularlyarrangedresonators.Thetaghasgoodstabilityforincidentwavesinavarietyofpolarizeddirections.Anovelchiplesstagencodingmet

7、hodtodoubletheencodingcapacitywithoutincreasingthemutualcouplingbetweenresonatorsisproposed.TheRFIDtagoperatesintheUWBband,andahighencodingdensityof3.3bit/cmisobtainedontheareaof22mm×11mm.Finally,thetagsweremeasuredandanalyzed.Afterthat,twokindsofdual-polarizedchi

8、plessRFIDtagsaredesigned.Thetagstructurecanbeoperatedinbothhorizontalandverticalpolarizationwave,andthetwooperatingmodesdonotinterferewitheachother,whic