圆极化RFID天线的研究

发布时间：2017-12-17 07:14

  本文关键词：圆极化RFID天线的研究

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【摘要】：近期,随着射频识别技术(Radio Frequency identification, RFID)的飞速发展,RFID天线设计也成了RFID技术中一个最具挑战性的话题。无论RFID系统是应用在何种环境中,通常的RFID阅读器天线都是圆极化(Circular polarized, CP)的。而目前,基于偶极子和微带型的RFID标签天线一般都是线性极化(Linear polarized, LP)的。因此,阅读器天线和标签天线之间存在极化不匹配,这将会导致仅有一半的传输功率会被线性极化的标签所接收。但是,如果标签天线也具有圆极化特性,则标签的最大阅读距离将会大大提高。因此,设计圆极化的RFID天线将具有重要意义。本文围绕圆极化的RFID天线,以天线和微波电路相关理论为基础,对圆极化RFID天线进行了研究,主要研究工作和创新点可归纳为：1)在总结偶极子天线的辐射特点的基础上,提出了基于偶极子实现圆极化RFID标签天线的方法。利用刻槽技术,在两个整体尺寸相同的偶极子天线上刻长度不等的槽,使偶极子天线的阻抗共轭,且实部和虚部相等,两天线的阻抗角相差900,从而获得天线的圆极化特性；之后加入耦合馈电小环实现天线和芯片间阻抗匹配,并建立了感性和容性耦合馈电环的等效电路,这种耦合馈电可以使天线阻抗的实部和虚部分开调节,使天线的设计更为简单,该方法适用于各种类型的天线,具有一定的普遍性。最后,给出了天线的圆极化特性的形成和阻抗匹配等关键问题仿真和测试结果,保证了天线设计的正确性和可靠性,并且总结了天线的整个设计流程。2)总结了基于微带天线实现圆极化波的方法,并基于微带天线提出了一种可应用于金属物体表面的圆极化RFID标签天线。详细解释了天线的圆极化波的形成过程、天线和标签芯片间阻抗匹配过程,通过调节贴片四个顶角处的十字交叉槽来获得天线的圆极化特性；再用λ/4微带传输线进行阻抗变换和短路短截线来抵消标签芯片的电抗效应,实现了天线和标签芯片之间的阻抗匹配。这种方法将天线的辐射结构和馈电结构分开设计,使得天线的设计更为简单。最后给出了此天线的仿真结果,以确保其应用在金属物体表面时,表现出良好的稳定性。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN820;TP391.44

【共引文献】

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本文编号：1299211