PCB集成化RFID电子标签小型化设计及性能研究

发布时间：2020-11-14 16:27

　　 近年来射频识别技术发展迅速,正逐渐被应用于各个领域。在特殊的领域应用RFID技术,就需要对RFID电子标签进行小型化高性能的设计,同时相关的行业标准还不完善,对应用的RFID电子标签性能还有待验证。本文根据电磁场相关理论和公式,设计了小型化PCB集成化RFID电子标签,并且调节各项参数优化了其性能,针对智能产品用RFID电子标签,对PCB集成化RFID电子标签的物理性能和电气性能标准进行了试验与验证研究。本文主要内容如下:一、研究RFID电子标签天线设计和性能分析的相关电磁场理论,重要公式进行了推导。说明了电磁感应定律与楞次定律,天线辐射场与瑞利条件,多种天线性能的参数,推导了阻抗匹配理论以及天线传输方程。二、设计小型化PCB集成化RFID电子标签,利用匹配环和过孔进行双面弯折处理,面积尺寸仅为20mm×10mm,软件建模仿真,分析了小型化PCB集成化RFID电子标签天线结构变化的影响和相关性能。对小型化PCB集成化RFID电子标签和应用于电能表的单极子PCB集成化RFID电子标签进行了电磁干扰分析和初步判定。三、根据国内外RFID相关标准,结合智能产品规范,研究了智能产品用PCB集成化RFID电子标签相关技术特性,将其中最为关键的PCB集成化RFID电子标签物理性能和电气性能,分别以高温性能和电磁兼容性为例进行了理论分析、软件建模仿真与实物试验验证。验证结果均证明PCB集成化RFID电子标签性能符合要求。
【学位单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP391.44;TN41
【部分图文】：

进行质量追溯，因其独特的优势被广泛地应用于商通管理，食品安全等领域[2]。因此应用在差异的复可靠的 RFID 电子标签尤为重要。同时，设计出来符合国家标准，是否满足相关的环境性能和电气性无影响，而产品对电子标签是否存在干扰，都是研别技术（Radio Frequency Identification）自上世纪末特的优势，发展迅速，如今被广泛地应用于各个领要由电子标签（tag）、读写器（reader）和数据管中电子标签尤为重要，它作为数据载体固定在物体识[4]。电子标签由天线和芯片组成，根据其是否含标签和无源电子标签。无源电子标签通过接受读写励，读写距离虽然较有源电子标签近很多，但是造于集成，因此应用更为广泛[5]。RFID 系统原理图

分在 PCB 板上两面上进行弯折，小型化 PCB 集成化 RFID 电子标签天线原始模型如下图 3.1 所示。图3.1 小型化天线原始模型如上图所示，整个标签左右对称，芯片位于匹配环上方中间位置，通过过孔连接到基板的下表面，进行一次弯折后通过过孔再回到基板的上表面进行弯折，以此类推每边进行了三次弯折处理，每边有五个过孔。通过计算得到其中关键参数的大概值，再通过仿真进行调节，包括匹配环的长L，匹配环的宽 W，弯折臂的长 L1 和弯折臂的宽 W1，关键的结构参数如下表 3.1 所示。表3.1 原始小型化天线关键结构参数参数 L W L1 W1尺寸 12mm 9mm 5mm 9mm除了上表中所列的参数外

参数如上表 3.1 所示保持不变，匹配环长度的变化对回波损耗和带宽的影响如下图 3.2 所示，对阻抗虚部的影响如下图 3.3 所示。图3.2 匹配环的长对回波损耗的影响图3.3 匹配环的长对阻抗虚部的影响
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;电子标签装置[J];涟钢科技与管理;2019年04期

2 本刊编辑部;;轮胎用射频识别电子标签[J];橡胶科技;2019年07期

3 曾文波;;柔性无线电子标签系统设计[J];现代信息科技;2019年13期

4 丁一琦;张杰;周维彬;李丰;朱梦月;;图书馆不同领域的电子标签敏感信息智能过滤系统设计[J];现代电子技术;2019年18期

5 陈震;;适用于高衰减汽车玻璃的电子标签方案与应用[J];中国交通信息化;2017年08期

6 严春花;周永凯;李斌;殷永胜;;RFID电子标签在服装产品防伪溯源中的应用[J];纺织科学研究;2018年01期

7 颜文睿;罗峰;;RFID电子标签在整车上的应用[J];汽车电器;2017年06期

8 王晓松;;易碎防拆电子标签产品的生产与应用[J];物联网技术;2017年07期

9 马晓;;轮胎用RFID电子标签推广应用研讨会在青岛举办[J];橡胶工业;2017年09期

10 ;给行李箱贴上电子标签[J];现代班组;2016年04期

相关博士学位论文 前10条

1 马中华;频域编码无芯片RFID电子标签[D];兰州大学;2018年

2 曹小华;集装箱电子标签系统的若干关键技术研究[D];武汉理工大学;2008年

3 孟庆斌;能源自给的低功耗有源电子标签关键技术研究[D];天津大学;2012年

4 蔡雄辉;各向异性导电胶及其在射频识别标签封装中的应用[D];华中科技大学;2010年

5 程兆贤;无源UHF RFID系统电子标签模拟前端及存储器低功耗分析与研究[D];南开大学;2013年

6 解炜;射频识别系统安全协议研究[D];国防科学技术大学;2014年

7 李小军;安全生猪的养、运、宰、销全程监控数字化系统研究与示范[D];南京农业大学;2013年

8 肖锋;物联网电子标签安全协议的研究与设计[D];北京邮电大学;2013年

9 田芸;被动电子标签身份识别中的若干问题的研究[D];上海交通大学;2013年

10 魏峰;远距离射频识别系统关键技术的研究[D];西安电子科技大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 张松;PCB集成化RFID电子标签小型化设计及性能研究[D];中国计量大学;2018年

2 熊戈;面向智能电表制造过程的RFID电子标签读写方法研究[D];中国计量大学;2018年

3 矫立阳;云南省高速公路云通卡及电子标签管理平台系统研究与分析[D];云南大学;2017年

4 陈晓燕;基于RFID、GPS实现环境识别、路径查看的导盲杖[D];河北大学;2019年

5 王晓松;基于FH5000型手持机的电子票证管理系统软件设计与实现[D];西安电子科技大学;2018年

6 梁志凯;Y公司汽车零部件入厂拣配上线优化研究[D];上海交通大学;2017年

7 付惠茹;基于RFID的白酒窖藏监管系统的设计与实现[D];贵州大学;2018年

8 刘中来;基于RFID技术的高考试卷点阅系统设计与实现[D];山东大学;2018年

9 李维锋;基于电子标签的管控物品识别系统[D];杭州电子科技大学;2018年

10 杨克勤;NFC无源电子标签集成电路的设计研究[D];华侨大学;2018年

本文编号：2883686