无芯片RFID温度传感器研究

发布时间：2023-02-20 19:08

　　RFID温度传感器是一种利用电磁波传输特性实现无接触测温的新型传感器。基于硅芯片的RFID温度传感器由于成本过高、工艺复杂、应用场合限制等缺点而无法大规模推广。无芯片RFID温度传感器则可有效解决上述问题,目前已成为新型传感器领域国内外研究的热点。本文主要围绕着无芯片RFID温度传感器结构的设计、敏感材料的制备、温度传感器的印刷制作工艺、传感器温敏特性测试几个方面展开,对低成本无芯片RFID温度传感器进行了深入的研究。首先利用HFSS电磁仿真软件,设计出了三种谐振频率均为2.45GHz的开环谐振器(方形单开环谐振器、方形双开环谐振器及圆形开环谐振器)。对这三种谐振器结构的等效电路模型进行分析与研究,验证了所设计的三种谐振器的合理性。进行谐振特性对比,选取其中谐振特性最好的方形单开环谐振器作为制作对象。采用丝网印刷技术,印制出一批谐振器实物。对其谐振频率进行测试,发现所印刷的谐振器实物谐振频率均在2.45GHz左右,具有较好的一致性,且谐振器的仿真值、计算值与实测值三者基本吻合,证明了所设计与制备的方形单开环谐振器可作为无芯片RFID温度传感器的基本结构。建立了谐振器加载温敏负载的温度传...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 无芯片RFID温度传感器国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容及方法
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 主要研究方法
        1.3.3 论文组织与结构
第二章 SRR谐振器研究
    2.1 SRR谐振器
        2.1.1 方形单开环谐振器及仿真模型建立
        2.1.2 方形双开环谐振器及仿真模型建立
        2.1.3 圆形开环谐振器及仿真模型建立
    2.2 SRR谐振器等效电路分析
        2.2.1 方形单开环谐振器等效电路模型
        2.2.2 方形双开环谐振器等效电路模型
        2.2.3 圆形开环谐振器等效电路模型
    2.3 SRR谐振器结构参数对谐振性能影响
        2.3.1 方形单开环谐振器结构参数仿真
        2.3.2 方形双开环谐振器结构参数仿真
        2.3.3 圆形开环谐振器结构参数仿真
    2.4 2.45GHz的SRR谐振器的设计
        2.4.1 2.45GHz方形单开环谐振器设计与验证
        2.4.2 2.45GHz方形双开环谐振器设计与验证
        2.4.3 2.45GHz圆形开环谐振器设计与验证
        2.4.4 三种谐振器谐振性能比较
    2.5 SRR谐振器材料属性
        2.5.1 超常媒质介绍
        2.5.2 本构参数提取
    本章小结
第三章 基于SRR谐振器的温度传感器
    3.1 感温机理仿真
    3.2 丝网印刷加工SRR谐振器
        3.2.1 丝网印刷工艺介绍
        3.2.2 方形单开环谐振器加工步骤
    3.3 温度敏感材料的选择与制备
        3.3.1 碳纳米管概述
        3.3.2 多壁碳纳米管温度传感特性测试
        3.3.3 多壁碳纳米管温度传感机理的理论研究
    3.4 加载温敏材料的温度传感器的制备
    本章小节
第四章 温度传感器温敏特性测试
    4.1 SRR谐振器谐振特性测试及分析
        4.1.1 谐振特性测试
        4.1.2 测试结果分析
    4.2 传感器温敏特性测试及分析
        4.2.1 温敏特性测试系统
        4.2.2 多壁碳纳米管层数的不同对温敏特性的影响
        4.2.3 测试结果分析
    本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3747151