一种新型uhf rfid抗金属标签天线设计和研究

《一种新型uhf rfid抗金属标签天线设计和研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、一种新型UHFRFID抗金属标签天线设计和研究　　摘要：提出了一种用于金属物体的超高频射频识别标签天线，该天线适用于多标准超高频射频识别系统。采用在偶极子结构上增加环形微带线来增大输入阻抗，极大地提高了标签天线的增益特性。利用电磁仿真软件分析了天线性能，仿真与测试结果吻合良好。整个天线的面积为100mm×40mm，由于采用表面印刷结构，使得标签成本低廉、易于批量生产。关键词：抗金属；环形天线；标签天线；超高频射频识别中图分类号：TN92?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2013）15?0059?03DesignandanalysisofnovelUHFRFID

2、anti?metaltagantennaXUChang?qing1，WANGZhu?dan2，SHENGZhe2，YANGFan2（1.ShenzhenQihuiElectricCo.，Ltd.，Shenzhen518000，China；2.XidianUniversity，Xi’an710071，China）Abstract：Anultrahighfrequency（UHF）radio9frequencyidentification（RFID）tagantennaformetallicobjectsispresented.Theantennaisappliedtomulti

3、?standardUHFRFIDsystem.TheantennaisfabricatedonathinflexiblePETsubstratewiththethicknessof1mm.Aloopmicrostriplineisaddedinthedipoleantennastructuretoenhanceinputimpedance，whichimprovedthegaincharacteristicoftheantennaimmensely.Basedonsimulatedmodel，Theantennaperformanceisanalyzedwithelectro

4、magneticsimulationsoftware.Themeasuredresultsareingoodagreementwithsimulatedresults.Theareaofthewholeantennais100mm×40mm.Thetagobtainstheadvantageoflowcostandcanbemass?producdduetoitsprintedstructure.Keywords：anti?metal；loopantenna；tagantenna；UHFRFID0引言射频识别（RadioFrequency9Identification，RFI

5、D）是一种利用无线射频方式进行非接触双向数据通信，以达到目标识别并交换数据的技术[1?4]。RFID系统一般由标签、读写器和计算机通信网络组成。标签存储着待识别对象的相关信息，附着在待识别对象上。通常电子标签符合ISO18000?4与18000?6标准，本身无源，通过读写器的射频场获得能源，采用负载调制方式。读写器利用射频信号读/写标签信息并进行处理。PC机通过RS232接口远程控制读写器。读写器接到命令后，通过天线发送射频命令实现对标签的操作，同时接收标签返回的数据。电子标签靠其内部天线获得能量，并由芯片（IC）控制接收、发送数据[5]。国内RFID系统使用的频段主要分为低

6、频（135kHz以下）、高频（13.56MHz）、超高频（UltraHighFrequency，UHF）（860～960MHz）和微波（2.4GHz以上）等几大类。目前越来越多的研究聚焦在了对UHFRFID系统的研究上。由于电磁波会被金属反射导致普通电子标签在金属表面无法被正确识别，这一缺点严重限制了其在物流行业的广泛应用，因此UHF标签天线的抗金属性成为了研究的热点和攻克的难点。本文在分析了金属对标签天线电磁场影响作用的基础上，提出了一种成本相对较低可用于金属环境的超高频RFID无源标签天线。该天线将环形微带与偶极子结构结合实现了在金属环境下高增益的特性。天线面积100mm

7、×40mm满足了小尺寸金属环境的要求，具有较高的性价比。1金属对标签天线的影响[6]射频识别系统工作原理图如图1所示。9图1RFID系统工作原理图研究金属物体对标签天线的影响，首先要考虑天线靠近金属时金属表面电磁场的特性。根据电磁感应定理，这时金属表面附近的磁场分布会发生“畸变”，磁力线趋于平缓，在很近的区域内几乎平行于金属表面，使得金属表面附近的磁场只存在切向的分量而没有法向的分量，因此天线将无法通过切割磁力线来获得电磁场能量，无源电子标签则失去正常工作的能力。另一方面，当天线靠近金属时，其内部产生涡