UHF频段RFID标签天线的设计硕士学位论文

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1、中山大学硕士学位论文UHF频段RFID标签天线的设计姓名：高毅韬申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：龙云亮20080508UHF频段RFID标签天线的设计专业：电路与系统硕士生：高毅韬指导老师：龙云亮教授摘要本文是以唧频段I强m系统为应用背景，研究了在实际的标签天线设计中遇到的两个问题：标签天线与标签芯片阻抗匹配；标签天线小型化。基于上面两个问题，本文的主要工作体现在：(1)简单介绍了I强ID技术的相关知识，说明了I疆ID系统的工作原理和分类，对系统中常用的微带天线进行分析和讨论，并给出了微带天线的工程设计方法。(2)详细分析了Ⅺ7ID标签的等效模型，给出了标签天线

2、和标签芯片的匹配原则并说明在许多实际应用中，它们之间需达到共轭匹配以实现最大功率传输。通过仿真分析提出了两种实现标签天线和标签芯片阻抗匹配的有效方法：改变天线馈线结构；添加微带线匹配网络。对于前一种方法，分别从仿真结果和理论分析给出了其能实现的阻抗匹配范围。对与后者，则借助史密斯圆图和微带线匹配网路理论，设计仿真出能与I讧D标签芯片A1阪5590良好匹配的正方形贴片天线，这种方法更具有普遍性。(3)通过对MinkowSkj分形贴片天线的仿真和进一步分析可知，对正方形微带贴片天线开H形槽口能使天线谐振频率下降。并在H形槽口贴片天线基础上，通过添加更加复杂的开槽来达到进一步降低

3、天线谐振频率的目的。借助电磁场仿真工具A璐以耶SS，本文设计出一种新结构的正方形微带天线。从仿真结果可以看出，所设计天线具有较好的尺寸缩减特性。关键词：RFm系统；微带天线；标签；阻抗匹配；小型化1．1研究背景和意义第1章绪论RFID是射频识别技术的英文RadioFrequencyIdentification的缩写。它是一种直接继承了雷达的概念，并由此发展起来的具有革命性的自动识别技术，其基本原理【l】是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性，实现对被识别物体的自动识别。与条形码对比，I疆ID标签具有以下优势【2】：RFID读写器可以同时读取多个RFID电子标签，

4、而且可以写入和存取数据；RFID标签的发展趋势是小型化和多样化，以适应不同产品的需要；标签的使用寿命长，并可以在恶劣的环境下正常工作；可以重复使用，修改、删除标签内存储的数据，随时更新信息；可以透过外部材料读取电子标签的数据；数据存储量大，安全性高等。1948年哈里·斯托克曼(Ha朋呵Stockm孤)在无线电工程师协会(hlstitl晚of＆IdioEngiIleers)学报上发表的《利用能量反射进行通信(Co加mu玎icationbyMeaIlSofRenectedPo、Ver)》奠定了RFID技术的理论基础。随着无线通信和大规模集成电路的技术发展，RFID产品成本逐渐降

5、低，进入了实用化阶段。特别是I疆ID技术在高速运动物体的识别、多目标识别和非接触识别等方面的优势，使它在制造业、商业、军事、日常生活等领域显示出巨大的发展潜力和应用空间。射频识别技术在国外发展得很快，并被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域【3】。如澳大利亚将它的I心ID产品用于澳大利亚机场旅客行李管理中，并发挥了出色的作用；欧共体宣布从1997年开始生产的新车型必须具有基于RFID技术的防盗系统；全球几家大型零售商W甜M砥、Me仃o、Tesco等为了提高供应链的透明度和效率，相继宣布了各自的RFID计划，并得到了供应商的支持；2007年，惠普推出了

6、RFID智能墨盒展示柜，使得能够及时地对零售店内喷墨打印墨盒进行补货，以提高零售商的销售。无线射频识别技术已经成为了一个很热门的话题。根据业内人士预测，RFD技术市场将在未来的五年内在新产品的与服务上带来30至100亿美元的商机，随之而来的还有服务器、资料存储系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务，唧频段RFID标签天线的设计P1偈极子应答署图卜2反射调制式RFID系统与此同时标签的反射功率只会受连接到标签天线的标签负载变化的影响，RF工D标签通过改变标签天线的等效负载，以实现将标签需要发送的信息调制到功率为只的标签反射信号的振幅上。功率为最的标签反射调制信号经过自由空间

7、衰减后，其中一部分功率为暑1的信号被阅读器佳厦罂蘑。型勘嫩羹塑渣汤淘彬缆耀捐

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