無芯片射頻識別標簽及其識別系統(tǒng)天線的研究.pdf

1、近年來，物聯(lián)網(wǎng)受到全社會的廣泛關(guān)注，其核心技術(shù)之一是射頻識別(RFID)。標簽和閱讀器天線是射頻識別系統(tǒng)的兩個關(guān)鍵模塊。最新出現(xiàn)的無芯片標簽使得RFID系統(tǒng)的成本大大降低，寬帶天線解決了在不同的頻段需采用不同天線所帶來的體積增大問題。因此本論文研究并設(shè)計了基于RFID系統(tǒng)的無芯片標簽及閱讀器天線，具體如下：
　　1)提出了兩種利用空間角度進行編碼的無芯片射頻識別縫隙標簽。通過測得反向散射電場的水平和垂直分量，實現(xiàn)對標簽角度信息的識

2、別。所設(shè)計標簽結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，不同編碼標簽占用相同的頻帶，且占用頻帶窄，頻譜利用率得以提高，從而降低整個射頻識別系統(tǒng)的成本，可作為角度傳感器應用到物聯(lián)網(wǎng)中。
　?、偈紫忍岢隽艘环N線形無芯片縫隙標簽，其編碼單元是線形縫隙諧振器，利用縫隙諧振器與水平極化方向的夾角進行編碼，最后選擇間隔為10?的16個角度來編碼地址信息。仿真和測量結(jié)果表明，所有的地址都能夠被正確識別，編碼容量可達4 bit，且識別誤差均小于1.55?，不同編碼狀

3、態(tài)占用相同的頻帶2.88 GHz-3 GHz。
　?、谌缓髮⒅C振單元改為 V形縫隙諧振器，提出一種 V形縫隙標簽，利用縫隙諧振器兩臂的夾角進行編碼。選取間隔為10?的16個角度來編碼地址信息。仿真和測量結(jié)果表明，所有的地址都能被正確識別，角度的識別誤差均小于2.24?，并且不同編碼狀態(tài)都占用相同的頻帶范圍2.97 GHz-4.08 GHz。
　　2)提出了一種新型的用于RFID系統(tǒng)的寬帶小型化閱讀器天線，該天線是一種工作帶寬

4、為2.76 GHz-8.1 GHz的寬帶高增益小型化天線。所設(shè)計天線采用非對稱共面波導(ACPW，Asymmetric CPW)饋電方式，將其中一個饋電縫隙加長并彎曲，改善了天線的阻抗匹配，從而提高了天線的帶寬。同時，在蝶形縫隙內(nèi)加載了三角環(huán)形導帶，提高了低頻處的天線增益，使工作頻帶內(nèi)的天線增益更加平坦。所設(shè)計天線的帶寬是2.76 GHz-8.1 GHz，相對帶寬為100.4％，工作頻帶內(nèi)的增益都高于1.5 dBi，最大的增益是5.53