無(wú)芯片射頻識(shí)別傳感器及其識(shí)別天線的研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)的提出，基于射頻識(shí)別技術(shù)的傳感器受到了越來(lái)越多的關(guān)注，天線作為信息傳遞的主要部件，其良好性能也是當(dāng)前的主要研究目標(biāo)。本文研究并設(shè)計(jì)了一種基于射頻識(shí)別的電阻型傳感器和一種閱讀器天線，主要包括以下內(nèi)容：
　　(1)提出了一種新型的無(wú)芯片射頻識(shí)別電阻型傳感器，該傳感器印刷在Rogers RO4003介質(zhì)基板上，尺寸為48?25?0.8 mm3。輻射單元為兩條相同的金屬臂構(gòu)成的V形貼片，其中，固定臂A沿水平極化方向放置，旋轉(zhuǎn)臂B

2、與水平極化方向的夾角為θ。兩臂之間的夾角θ用于編碼地址信息。在兩金屬臂之間加載一個(gè)待測(cè)電阻R。該傳感器采用線極化波激勵(lì)，激勵(lì)電磁波為水平極化波，通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)正交方向上的反向散射場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)角度θ和電阻R的識(shí)別，識(shí)別誤差分別小于3°和1.5?，編碼容量可達(dá)4 bit。另外，由于該傳感器是基于無(wú)芯片標(biāo)簽設(shè)計(jì)的，大大降低了制作成本，對(duì)于不同角度的單元，諧振頻率均相等，有效提高了頻譜的利用率。
　　(2)研究了兩單元的電阻型傳感器，輻射單元

3、為兩個(gè)不同長(zhǎng)度不同，角度不同的V型貼片構(gòu)成，其中一個(gè)貼片上加載一個(gè)未知電阻R，兩個(gè)V型貼片之間的夾角θ1和θ2可編碼5 bit的地址信息。通過(guò)測(cè)量水平和垂直方向的散射電場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)角度和電阻的識(shí)別，識(shí)別誤差小于2?。
　　(3)提出了一種可用于射頻識(shí)別的閱讀器天線，該天線是一種新型的三頻單極子天線，利用共面波導(dǎo)(CPW)進(jìn)行饋電，介質(zhì)版為FR4，尺寸為59×40.55×1.6 mm3。輻射單元由兩個(gè)不同長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)的單極子構(gòu)成，長(zhǎng)單

4、極子實(shí)現(xiàn)諧振頻率1.57 GHz和3.5 GHz；短單極子實(shí)現(xiàn)諧振頻率2.4 GHz。同時(shí)，在左側(cè)接地面上增加一個(gè)正方形貼片，有效的改善了三個(gè)頻段內(nèi)的峰值增益以及工作帶寬。三個(gè)工作頻率的帶寬分別為254 MHz(1.518 GHz~1.772 GHz)、461 MHz（2.289 GHz~2.75 GHz）和226 MHz（3.514 GHz～3.714 GHz），覆蓋了GPS、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)和無(wú)線接入系統(tǒng)等頻段，增益分別為2.