uhf频段rfid天线的小型化设计与分析

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1、西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1)设计并仿真分析新型中心对称结构小型化弯折偶极子射频识别(RFID)标签天线，具有结构简单、易于实现匹配以及低成本等特点，其尺寸仅为22．5mmx30．5mmxl．6ram，小于文献中已有的同类型标签天线，与目前文献中同样采用FR-4介质的最小尺寸RFID标签天线(30mmx30mmxl．6mm)相比，在最大增益相当的情况下尺寸缩减了25％，采用无通孔单层PCB电路板加工出来的天线测试结果和仿真结果具有很好的一致性；2)设计并仿真分析了一种新型弯折缝隙UHF频段RFID手持读写器天线，尺寸为70

2、mmx70mmx3mm，天线小型化的同时保证了天线的圆极化，在该设计中引入了地板开槽来提高天线增益的方法，与参考天线(90mmx90mmx3mm)相比，采用相同介电常数介质，保证天线增益更高的情况下，天线尺寸相比参考天线缩小了40％，天线的圆极化带宽覆盖了中国RFID系统规定的频段之一：920Ⅳ【Hz～925MHz；3)设计并仿真分析了一种基于NRF905芯片的内置于手表的无线测温系统UHF频段RFID读写器天线，其尺寸仅为14mmx30mmxl．6mm，小于目前国内外文献中已出现的UHF频段RFID读写器天线，天线增益较低，需结合有源电子标签一起使用，可以满足近距离射频识别系统对

3、读取距离的需求。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：绰身手日期：》f9．弘万西南交通大学硕士研究生学位论文第1页1．1研究背景第1章绪论射频识别(Radiofrequencyidentification，RFID)技术起源于第二次世界大战期间的敌我识别系统，是一种基于射频原理实现的非接触式自动识别技术。RFID技术以无线通信技术

4、和大规模集成电路技术为核心，利用射频信号的空间耦合、传输特性等驱动电子标签电路发射其存储的惟一编码。射频识别(RFID)技术可以对静止或移动的目标进行自动识别，并高效地获取目标信息数据，通过与互联网技术的进一步结合，还可以实现全球范围内的目标跟踪与信息共享【l】。射频识别(RFID)技术以其独到的性能优势，引发了一场供应链的革命，是当今时代信息技术在全球物品编码、物资流通、自动配送方面的最新应用，受到全球乃至社会各界前所未有的关注。这一技术的出现，给人类的工业生产、商业经营、日常生活带来了巨大的变革，在物流、医疗卫生、交通灯诸多领域发挥重要的作用，并对提高生产效率、增加社会财富、促

5、进人类文明发展产生深远的影响。总之，射频识别技术在未来的发展中结合其他高新技术，如GPS、生物识别等技术，由单一的识别向多功能识别方向发展的同时，将结合现代通信及计算机技术，实现跨地区、跨行业应用【1‘2】。1．1．1RFID技术的发展历史射频识别(I强ID)技术最早应用始于第二次世界大战期间，至今已经有60多年的历史，最早使用RFID技术的并不是沃尔玛或麦德龙，而是美国国防部军需供应局。早在二战时，它就被美国用于战争中识别自家和盟军的飞机，但由于昂贵的价格抑制了其广泛应用。在美国对伊拉克的战争中，这个技术再一次得到了真正的检验，由于采用了RFID技术，ERP及供应链管理系统，美军

6、实现了对战略物资的准确调配，保证了前线弹药和物资的准确供应。按照RFID技术的发展过程，可以将其发展划分为以下几个阶段：(1)1941-1950年雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。(2)1951-1960年早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室试验研究。(3)1961-1970年IⅫID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。(4)1971～1980年西南交通大学硕士研究生学位论文第2页RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速，出现了一些最早的RFID应用。(5)1981-1990年RFID技术及产品进入

7、商业应用阶段，各种封闭系统应用开始出现。(6)1991-2000年RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用。(7)2001年至今标准化问题日趋为人们所重视，RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签得到发展，电子标签成本不断降低，应用行业不断扩大，RFID技术的理论得到了丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID正在成为现实。特别是世界头号零售商沃尔玛公司