無(wú)源UHF RFID應(yīng)答器天線以及射頻匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì).pdf

1、作為一項(xiàng)新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)被喻為21世紀(jì)最具革命性意義的無(wú)線通信技術(shù)之一。它基于射頻信號(hào)的空間耦合原理和電磁場(chǎng)的傳輸特性，通過(guò)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行雙向通信，自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)物體并提取相關(guān)信息。無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)系統(tǒng)分為低頻、高頻、超高頻、微波等四個(gè)工作頻段。目前最被看好的超高頻段是未來(lái)商用市場(chǎng)規(guī)模最大的頻段，也是技術(shù)上最難實(shí)現(xiàn)的頻段。無(wú)線射頻系統(tǒng)又可分為有源系統(tǒng)、無(wú)源系統(tǒng)和半有源系統(tǒng)，本文主要關(guān)注的是超高頻無(wú)源RFID應(yīng)答器技術(shù)的研

2、究。 在超高頻段的無(wú)源RFID應(yīng)答器的設(shè)計(jì)中，天線以及天線與應(yīng)答器芯片的射頻匹配問(wèn)題是應(yīng)答器設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，決定著整個(gè)RFID系統(tǒng)的實(shí)際可用性以及讀寫(xiě)距離。本文依據(jù)ISO/IEC18000-6B標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)UHF頻段(915MHz)天線及電源恢復(fù)模塊進(jìn)行了研究，該模塊包括天線，射頻匹配網(wǎng)絡(luò)和整流電路。天線設(shè)計(jì)采用了ADS Momentum軟件進(jìn)行仿真，分別設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)偶極子天線，性能優(yōu)化偶極子天線和彎折(尺寸優(yōu)化)偶極子天線，并利用測(cè)試平

3、臺(tái)對(duì)天線進(jìn)行了性能測(cè)試，在與芯片的Bonding測(cè)試后，結(jié)果顯示天線的方向性、增益、阻抗以及帶寬均滿足設(shè)計(jì)要求，優(yōu)化后的天線可以工作在3米左右，進(jìn)一步優(yōu)化則可以滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。 對(duì)于射頻匹配網(wǎng)絡(luò)，本文采取的是L型匹配設(shè)計(jì)，提出了利用天線的寄生電感Lm，將其推入到L型匹配網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)調(diào)整反向散射電路的電容來(lái)改變匹配網(wǎng)絡(luò)的容抗Cm，從而實(shí)現(xiàn)ASK調(diào)制方式的反向散射。論文研究了一種自動(dòng)匹配網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)能實(shí)現(xiàn)天線與應(yīng)答器芯片間的自動(dòng)