无源超高频rfid标签天线的研究与设计

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1、西南科技大学工程硕士专业学位论文无源超高频RFID标签天线的研究与设计作者姓名何军所在学院信息工程学院专业/领域电子与通信工程学校导师邹传云教授校外导师孟玉洪工程师论文完成日期2016年5月30日ClassifiedIndex:TN82U.D.C:621.39SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchandDesignofPassiveUHFRFIDTagAntennaCandidate:HeJunTheFaculty:Informationengineeringcolleg

2、eSpeciality:ElectronicsandcommunicationengineeringSupervisor:ZouChuanyunProfessorPluralisticSupervisor:MengYuhongEngineerMay.30,2016独仓H芏声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说

3、明并表示了谢意。签名:亻日期:‰、‘·‘。/-关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文的复印件,允许该论文被查阅和借阅;学校可以公布该论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要物联网作为新兴战略性产业得到了全社会的广泛关注，射频识别(RadioFrequencyidentification，RFID)技术作为物联网技术中流行的技术也得到了迅速的发展与应用。其中超高频(Ultra-highFrequency,

4、UHF)RFID技术与工作在其他频段的RFID技术相比，具有更远的读取距离、更多的信息容量、更快的阅读响应与相对低廉的价格而得到了广泛的研究与应用。本文将根据天线设计知识与电磁场理论，详细研究无源超高频RFID标签天线的天线设计与性能测试。首先，分析UHFRFID系统的特点，探究天线理论和主要性能参数。同时对超高频RFID系统下的标签天线的设计方法、阻抗匹配及读取距离测量进行了学习、研究与总结。其次，分析偶极子标签天线的特性，着重研究了偶极子天线的小型化，并对其结构进行改进，设计了一款加载横条的渐进弯折偶极子天线，尺寸为40mm×36mm，频带为840～965MHz

5、，较好地实现了天线的小型化、宽频带设计。同时该天线具有较易调节的阻抗和较远的读取距离，理论读取距离可达9m，符合设计预期和性能要求。再次，研究金属对标签天线的影响，得出偶极子标签天线在金属环境里不能正常工作。然后基于普通的矩形微带天线，设计了一种低剖面无源UHFRFID抗金属标签天线。该天线通过嵌入一对F形槽，以获得宽带特性；并用短路短截线进行馈电，可较好地实现标签天线与标签芯片的阻抗共轭匹配。实验表明，该标签天线具有良好的宽带特性（阻抗带宽达到212MHz，回波损耗S<-10dB），且在超高频段（840～960MHz）内阻抗11匹配特性优良。此外，还具有良好的辐射

6、方向图和增益。最后，完成了标签天线的实物制作，总结了标签天线的测试方法。并利用矢量网络分析仪对设计的标签天线阻抗进行测试，仿真结果和实际测量结果基本吻合。搭建了标签读取范围测试平台，完成了最大读取距离测试。关键词：射频识别超高频标签天线无源标签小型化抗金属西南科技大学硕士研究生学位论文第II页AbstractInternetofthings(IOT)isanemergingstrategicindustryandhasgottengreatattentionglobally.AsapopulartechnologyofIOT,theRadioFrequencyIde

7、ntification(RFID)technologyisalsoexperiencingrapiddevelopmentandwidespreadapplication.IncomparedwithotherRFIDtechnologies,theultra-highfrequency(UHF)RFIDtechnologyappealmoreconcernwithfurtherreadingdistance,largercapacityandlowercost.ThispapergivesadetailedstudyofUHFRFIDsystemontagan