基于人工電磁結(jié)構(gòu)的RFID微帶天線小型化設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、標(biāo)簽天線作為RFID(Radio Frequency Identification)系統(tǒng)的重要組成部分，在數(shù)據(jù)交換的過(guò)程中作用重大，直接決定整個(gè)RFID系統(tǒng)的品質(zhì)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)小尺寸天線的需求越來(lái)越大。人工電磁結(jié)構(gòu)，也被稱為超材料（Metamaterial），其獨(dú)特的電磁特性突破了傳統(tǒng)的電磁理論的基本概念，為微帶天線小型化指出了一種嶄新的研究方法。
　　本文主要研究微波頻段(2.45GHz頻段和5.8GHz頻段)的

2、RFID天線，通過(guò)在傳統(tǒng)矩形微帶天線的輻射貼片上蝕刻不同類型的人工電磁結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)微帶天線小型化。研究設(shè)計(jì)出一款可用于RFID系統(tǒng)的2.45GHz傳統(tǒng)矩形微帶天線，其輻射貼片尺寸為37.03mm×27.816mm，回波損耗實(shí)測(cè)結(jié)果為-31.68dB。此后，在矩形微帶天線基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)分別蝕刻工字型和開口諧振環(huán)(Split Resonant Ring，SRR)，構(gòu)造出兩款新型小型化天線。在保持方向性、最大增益等參數(shù)基本不變的條件下，基于

3、人工電磁結(jié)構(gòu)的天線輻射貼片尺寸相比傳統(tǒng)矩形天線分別縮減33.38％和53.88％，整體尺寸分別縮減29.57％和44.38％。其回波損耗實(shí)測(cè)結(jié)果分別為-30.61dB和-19.18dB。對(duì)工字型諧振環(huán)進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)出一款新型人工電磁結(jié)構(gòu)，在同樣蝕刻10個(gè)諧振環(huán)的情況下，諧振頻率降低幅度比工字型諧振環(huán)高67.85％。基于其的小型化微帶天線回波損耗實(shí)測(cè)結(jié)果為-24.735dB，輻射貼片的尺寸比傳統(tǒng)矩形天線縮小61.39％，整體尺寸縮減44